Apa prinsip pengisian dan pengosongan baterai lithium besi fosfat?

Baterai litium besi fosfat merupakan baterai litium ion dengan bahan elektroda negatif litium besi fosfat (LiFePO4) dan karbon sebagai bahan elektroda negatif. Tegangan pengenal baterai tunggal adalah 3,2V, dan tegangan pemutus pengisian daya adalah 3,6V~3,65V

Selama proses pengisian baterai litium besi fosfat, sebagian ion litium dari litium besi fosfat keluar dan masuk ke katoda melalui elektrolit untuk menyematkan bahan karbon katoda. Pada saat yang sama, elektron dilepaskan dari anoda untuk mencapai katoda dari rangkaian kontrol eksternal untuk menjaga keseimbangan reaksi kimia. Dalam proses pelepasan, ion litium keluar melalui gaya magnet dan mencapai anoda melalui elektrolit, sedangkan elektron yang dilepaskan dari katoda mencapai anoda melalui sirkuit eksternal untuk memberikan energi ke luar.

Pengembangan baterai lithium besi fosfat memiliki keunggulan tegangan tinggi, kepadatan energi tinggi, siklus hidup yang panjang, kinerja teknis keselamatan yang baik, tingkat pelepasan diri yang rendah, tidak ada memori dan sebagainya.

Dalam struktur kristal lifepo4, atom oksigen tersusun rapat menjadi enam huruf. Tetrahedron PO43 dan oktahedron FeO6 membentuk kerangka struktur spasial kristal. Li dan Fe menempati celah oktahedron tersebut, P menempati tetrahedron melalui celah tersebut, dimana Fe menempati posisi sudut yang sama dengan oktahedron, dan Li menempati posisi kovarian setiap oktahedron. Oktahedron Feo6 dihubungkan pada bidang bc kristal, dan oktahedron lio6 pada sumbu b dihubungkan oleh struktur rantai. Satu oktahedron FeO6, dua oktahedron LiO6, dan satu tetrahedron PO43. Jaringan oktahedral total FeO6 terputus-putus sehingga tidak dapat membentuk konduktivitas elektronik. Di sisi lain, volume PO43 tetrahedron membatasi perubahan kisi secara konstan, yang mempengaruhi ablasi Li dan difusi elektronik, sehingga menyebabkan tingkat konduktivitas elektronik dan efisiensi pemanfaatan difusi ion yang sangat rendah dari bahan katoda LiFePO4.

Baterai litium besi fosfat memiliki kapasitas teoretis yang tinggi (sekitar 170mAh/g) dan platform pelepasan 3.4V. Li mengalir bolak-balik antara anoda dan anoda, pengisian dan pengosongan. Selama pengisian, reaksi teknologi oksidasi terjadi, dan Li keluar dari anoda. Dengan menganalisis elektrolit yang tertanam di katoda, besi berubah dari Fe2 menjadi Fe3, dan terjadi reaksi sistem oksidasi kimia.

Reaksi pelepasan muatan baterai litium besi fosfat terjadi antara lifepo_4 dan fepo_4. Selama proses manajemen pengisian, LiFePO4 dapat membentuk FePO4 dengan melepaskan diri dari ion litium tradisional, dan selama proses pengembangan pelepasan, LiFePO4 dapat dibentuk dengan meningkatkan ion litium dengan menyematkan FePO4.

Saat baterai diisi, ion litium berpindah dari kristal litium besi fosfat ke permukaan kristal, memasuki elektrolit di bawah pengaruh gaya medan listrik, melewati film, dan kemudian berpindah ke permukaan kristal grafit melalui elektrolit, dan kemudian tertanam ke dalam kisi kristal grafit.

Di sisi lain, informasi elektronik mengalir melalui konduktor ke pengumpul aluminium foil anoda melalui lug, kutub anoda yang digunakan oleh baterai, rangkaian kontrol eksternal, katoda, lug katoda, dan pengumpul foil tembaga dari baterai. katoda baterai, dan mengalir ke katoda grafit Cina melalui konduktor. Keseimbangan muatan katoda. Ketika ion litium dihilangkan fasenya dari litium besi fosfat, litium besi fosfat diubah menjadi besi fosfat. Saat baterai habis, ion litium dilepaskan dari kristal sambungan hitam dan masuk ke elektrolit pembelajaran. Kemudian, mereka dapat ditransfer ke permukaan kristal litium besi fosfat melalui membran, dan kemudian tertanam ke dalam kisi litium besi fosfat dengan menganalisis larutan elektrolit.

Pada saat yang sama, elektron mengalir melalui konduktor ke pengumpul foil tembaga katoda, ke katoda baterai, sirkuit eksternal, anoda, anoda ke pengumpul aluminium foil anoda baterai, dan kemudian ke anoda besi litium fosfat melalui konduktor. Kedua muatan kutub seimbang. Ion litium dapat dimasukkan ke dalam kristal besi fosfat, dan besi fosfat diubah menjadi litium besi fosfat.