Care este principiul de încărcare și descărcare al bateriei cu litiu fosfat de fier?

Bateria cu litiu fier fosfat este o baterie litiu-ion cu fosfat litiu fier (LiFePO4) ca material pentru electrodul negativ și carbon ca material pentru electrodul negativ. Tensiunea nominală a bateriei unice este de 3,2 V, iar tensiunea de întrerupere a încărcării este de 3,6 V ~ 3,65 V

În timpul procesului de încărcare a bateriei cu litiu fier fosfat, unii ioni de litiu din litiu fier fosfat scapă și intră în catod prin electrolit pentru a îngloba materialul de carbon catodic. În același timp, electronii sunt eliberați din anod pentru a ajunge la catod din circuitul de control extern pentru a menține echilibrul reacției chimice. În procesul de descărcare, ionii de litiu scapă prin forță magnetică și ajung la anod prin electrolit, în timp ce electronii eliberați din catod ajung la anod prin circuite externe pentru a furniza energie către exterior.

Dezvoltarea bateriei cu litiu fosfat de fier are avantajele de înaltă tensiune, densitate mare de energie, durată de viață lungă, performanță tehnică bună de siguranță, rata scăzută de autodescărcare, lipsă de memorie și așa mai departe.

În structura cristalină a lifepo4, atomii de oxigen sunt strâns aranjați în șase litere. Tetraedrul PO43 și octaedrul FeO6 formează un schelet de structură spațială de cristal. Li și Fe ocupă golurile acestor octaedre, P ocupă tetraedrul prin gol, unde Fe ocupă poziția unghiulară comună cu octaedrul, iar Li ocupă poziția covariantă a fiecărui octaedru. Octaedrii lui Feo6 sunt legați în planul bc al cristalului, iar octaedrii lui lio6 de pe axa b sunt legați printr-o structură în lanț. Un octaedru FeO6, doi octaedri LiO6 și un tetraedru PO43. Rețeaua totală octaedrică a FeO6 este discontinuă, deci nu poate forma conductivitate electronică. Pe de altă parte, volumul rețelei restricționate tetraedrului PO43 se modifică în mod constant, ceea ce afectează ablația Li și difuzia electronică, conducând astfel la un nivel extrem de scăzut de conductivitate electronică și eficiență de utilizare a difuziei ionice a materialelor catodice LiFePO4.

Bateria cu litiu fier fosfat are o capacitate teoretică mare (aproximativ 170mAh/g) și o platformă de descărcare de 3,4V. Li curge înainte și înapoi între anod și anod, încărcând și descarcând. În timpul încărcării, are loc o reacție a tehnologiei de oxidare, iar Li scapă din anod. Prin analiza electrolitului înglobat în catod, fierul se schimbă de la Fe2 la Fe3 și are loc reacția sistemului de oxidare chimică.

Reacția de descărcare a încărcăturii bateriei cu litiu și fier fosfat are loc între lifepo_4 și fepo_4. În timpul procesului de gestionare a încărcării, LiFePO4 poate forma FePO4 prin desprinderea de ionii tradiționali de litiu, iar în timpul procesului de dezvoltare a descărcării, LiFePO4 poate fi format prin creșterea ionilor de litiu prin încorporarea FePO4.

Când bateria este încărcată, ionii de litiu se deplasează de la cristalul de fosfat de fier de litiu la suprafața cristalului, intră în electrolit sub efectul forței câmpului electric, trec prin film și apoi se deplasează la suprafața cristalului de grafit prin electrolit și apoi încorporat în rețeaua cristalină de grafit.

Pe de altă parte, informațiile electronice circulă prin conductor către colectorul de folie de aluminiu al anodului prin ureche, polul anodului utilizat de baterie, circuitul de comandă extern, catodul, umplutura catodului și colectorul de folie de cupru al catodul bateriei și curge către catodul chinezesc de grafit prin conductor. Echilibrul de sarcină al catodului. Când ionul de litiu este defazat de la fosfatul de litiu de fier, fosfatul de litiu de fier este transformat în fosfat de fier. Când bateria este descărcată, ionii de litiu sunt îndepărtați din cristalul negru de joncțiune și intră în electrolitul de învățare. Apoi, ele pot fi transferate pe suprafața cristalului de fosfat de litiu de fier prin membrană și apoi încorporate în rețeaua de fosfat de litiu de fier prin analiza soluției de electrolit.

În același timp, electronii curg prin conductor către colectorul din folie de cupru catod, către catodul bateriei, circuitul extern, anodul, anodul către colectorul din folie de aluminiu al anodului bateriei și apoi către anodul de litiu fier fosfat prin conductor. Cele două sarcini polare sunt echilibrate. Ionii de litiu pot fi introduși într-un cristal de fosfat de fier, iar fosfatul de fier este transformat într-un fosfat de fier de litiu.