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解密磷酸铁锂电池充放电原来过程

解密磷酸铁锂电池充放电原来过程

来源:
2021/01/07 16:09
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【摘要】:
电池的额定电压因材料的变化,一般为3.0~2.75V,磷铁为2.5V。小于2.5V(磷铁2.0V)继续放为国际标准最低值是3.2V,磷铁是2.8V。电池遭遇各种过充都会引起电池性能受损,甚至爆裂,且放电反应会使锂电池的活性物质溶解或分解破坏,并不一定可以还原,锂电池应尽量不要对电池过充。

电池的额定电压因材料的变化,一般为3.0~2.75V,磷铁为2.5V。小于2.5V(磷铁2.0V)继续放为国际标准最低值是3.2V,磷铁是2.8V。电池遭遇各种过充都会引起电池性能受损,甚至爆裂,且放电反应会使锂电池的活性物质溶解或分解破坏,并不一定可以还原,锂电池应尽量不要对电池过充。

  磷酸铁的结构和工作原理

  LiFePO4作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,但锂离子可以通过而电子不能通过,右边是由碳(石墨)组成的电池负极,由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质,电池由金属外壳密闭封装。磷酸铁锂电池在充电时,正极中的锂离子通过聚合物隔膜向负极迁移。在放电过程中,负极中的锂离子通过隔膜向正极迁移。锂电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名。

  磷酸铁锂电池充电过程

  电池充电时,锂离子从磷酸铁锂晶体的面迁移到晶体表面,在电场力的用途下,进入电解液,穿过隔膜,再经电解液迁移到石墨晶体的表面,然后嵌入石墨晶格中。与此同时,电子经导电体流向正极的铝箔集电极,经极耳、电池极柱、外电路、负极极柱、负极耳流向负极的铜箔集流体,再经导电体流到石墨负极,使负极的电荷达至平衡。锂离子从磷酸铁锂脱嵌后,磷酸铁锂转化成磷酸铁。

  磷酸铁锂电池放电过程

  电池放电时,锂离子从石墨晶体中脱嵌出来,进入电解液,穿过隔膜,再经电解液迁移到磷酸铁锂晶体的表面,然后重新经面嵌入到磷酸铁锂的晶格内。与此同时,电池经导电体流向负极的铜箔集电极,经极耳、电池负极柱、外电路、正极极柱、正极极耳流向电池正极的铝箔集流体,再经导电体流到磷酸铁锂正极,使正极的电荷达至平衡。