Eine Lithium -Eisen -Phosphat -Batterie ist eine Art von Lithiumionenbatterie, die Lithium -Eisenphosphat (LifePo₄) als positives Elektrodenmaterial und Kohlenstoff (normalerweise Graphit) als negatives Elektrodenmaterial verwendet. Das Folgende ist eine detaillierte Einführung in die Lithium -Eisen -Phosphat -Batterie:
I. Definition und Struktur
Definition: Lithium -Eisen -Phosphat -Batterie ist eine anorganische Substanz, die chemische Formel ist lifepo4, wobei Li+ Metall -Lithium -Ion repräsentiert, Fe repräsentiert Eisen, PO4²⁻ repräsentiert Phosphation.
Struktur. Links von der Batterie befindet sich der positive Pol des Lebensdurchmessers in Olivinstruktur. Es ist durch Aluminiumfolie mit dem positiven Pol der Batterie verbunden. Rechts befindet sich die negative Elektrode der Batterie aus Kohlenstoff (Graphit), die durch Kupferfolie mit der negativen Elektrode der Batterie verbunden ist. In der Mitte befindet sich ein Polymermembran, das die positiven und negativen Elektroden trennt, durch die Lithiumionen passieren können, die Elektronen jedoch nicht können. Die Batterie ist mit Elektrolyten gefüllt und in ein Metallgehäuse eingeschlossen.
Zweitens das Arbeitsprinzip
Die Ladungs- und Entladungsreaktion der Lithium -Eisen -Phosphat -Batterie wird zwischen den Phasen von Lifepo₄ und Fepo₄ durchgeführt.
Während des Ladungsprozesses werden ein Teil der Lithiumionen im Lithium -Eisenphosphat entfernt, durch den Elektrolyten auf die negative Elektrode übertragen und in das negative Kohlenstoffmaterial eingebettet; Gleichzeitig werden Elektronen aus der positiven Elektrode freigesetzt und erreichen die negative Elektrode vom externen Schaltkreis, um den Gleichgewicht der chemischen Reaktion aufrechtzuerhalten.
Während des Entladungsprozesses verlässt das Lithiumionen-Selbstelektrode die positive Elektrode durch den Elektrolyten, während die negative Elektrode Elektronen freigibt und die positive Elektrode vom externen Stromkreis erreicht, um Energie für die Außenwelt bereitzustellen.
3. Merkmale und Vorteile
Energiedichte: Die Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie hat eine hohe Energiedichte, die Nennspannung des Single beträgt 3,2 V LifePO4-Batterie und die Ladeabschneidspannung 3,6 V ~ 3,65 V. In den letzten Jahren nimmt mit dem Fortschritt der Technologie ihre Energiedichte weiter zu und einige hervorragende Batteriehersteller konnten 175-180Wh/kg oder sogar höher erreichen.
Sicherheitsleistung: Das Kathodenmaterial der Lithium -Eisen -Phosphat -Batterie hat eine stabile elektrochemische Leistung, eine stabile Lade- und Entladungsplattform, und die Struktur der Batterie ändert sich während des Lade- und Entladungsprozesses nicht, sodass die Sicherheitsleistung gut ist. Eine hohe Sicherheit kann auch unter besonderen Bedingungen wie Kurzschluss, Überladung, Extrusion und Nadelung aufrechterhalten werden.
Zykluslebensdauer: Die Zykluslebensdauer von Lithium -Eisen -Phosphat -Batterien ist lang, und die Lebensdauer von 1C ist im Allgemeinen 2.000 -mal oder sogar mehr als 3.500 Mal. Für den Energiespeichermarkt ist es erforderlich, mehr als 4000-5000-mal zu erreichen und eine Lebensdauer von 8 bis 10 Jahren zu gewährleisten.
Weitere Vorteile: Mäßige Betriebsspannung, große Leistungskapazität pro Gewicht der Einheiten, hohe Entladungsleistung, schnelles Laden, breiter Betriebstemperaturbereich (einschließlich einer guten Leistung mit niedriger Temperatur und hoher Temperaturstabilität).
4. Anwendungsfeld
Aufgrund seiner hervorragenden Leistung werden Lithium -Eisenphosphat -Batterien in vielen Bereichen häufig verwendet, insbesondere auf dem Gebiet neuer Energiefahrzeuge wie Elektrofahrzeuge, Elektrofahrräder, Elektrowerkzeugen usw. Darüber hinaus wird es auch in Energiespeichersystemen, tragbarem Kraftwerk und anderen Feldern häufig eingesetzt.
5. Syntheseprozess
Der Syntheseprozess der Lithium -Eisen -Phosphat -Lithiumbatterie wurde grundsätzlich verbessert, was hauptsächlich in ein Festphasenmethode und die Flüssigphasenmethode unterteilt ist. Unter ihnen ist die Hochtemperatur -Festphasenreaktionsmethode am häufigsten verwendet, und es gibt Forscher, die die Methode der Mikrowellensynthese in der Festphasenmethode mit der Methode zur hydrothermalen Synthese im Flüssigphasenmethode, dh der mikrowellenhydrothermalen Methode, kombinieren. Darüber hinaus umfasst es auch eine bionische Methode, die Kühltrocknungsmethode, die Emulsionsentrocknungsmethode, die Impulslaser -Abscheidungsmethode und so weiter. Durch die Auswahl der entsprechenden Synthesemethode kann das Produkt mit kleiner Partikelgröße und einer guten Dispersionsleistung synthetisiert werden, um die Leistung der Batterie effektiv zu verbessern.
Zusammenfassend ist die Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie eine Art Lithium-Ionen-Batterie mit hervorragender Leistung und breiter Anwendung. Mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Technologie und der kontinuierlichen Ausweitung des Marktes sind seine zukünftigen Entwicklungsaussichten sehr weit gefasst.
