Qual è il principio di carica e scarica della batteria al litio ferro fosfato?

La batteria al litio ferro fosfato è una batteria agli ioni di litio con litio ferro fosfato (LiFePO4) come materiale dell'elettrodo negativo e carbonio come materiale dell'elettrodo negativo. La tensione nominale della singola batteria è 3,2 V e la tensione di interruzione della carica è 3,6 V ~ 3,65 V

Durante il processo di carica della batteria al litio ferro fosfato, alcuni ioni di litio del litio ferro fosfato fuoriescono ed entrano nel catodo attraverso l'elettrolita per incorporare il materiale di carbonio del catodo. Allo stesso tempo, gli elettroni vengono rilasciati dall'anodo per raggiungere il catodo dal circuito di controllo esterno per mantenere l'equilibrio della reazione chimica. Nel processo di scarica, gli ioni di litio fuoriescono attraverso la forza magnetica e raggiungono l'anodo attraverso l'elettrolita, mentre gli elettroni rilasciati dal catodo raggiungono l'anodo attraverso circuiti esterni per fornire energia all'esterno.

Lo sviluppo della batteria al litio ferro fosfato presenta i vantaggi di alta tensione, alta densità di energia, lunga durata, buone prestazioni tecniche di sicurezza, basso tasso di autoscarica, assenza di memoria e così via.

Nella struttura cristallina del lifepo4, gli atomi di ossigeno sono strettamente disposti in sei lettere. Il tetraedro PO43 e l'ottaedro FeO6 formano uno scheletro di struttura spaziale di cristallo. Li e Fe occupano gli spazi vuoti di questi ottaedri, P occupa il tetraedro attraverso lo spazio vuoto, dove Fe occupa la posizione angolare comune con l'ottaedro, e Li occupa la posizione covariante di ciascun ottaedro. Gli ottaedri di Feo6 sono collegati sul piano bc del cristallo, e gli ottaedri di lio6 sull'asse b sono collegati da una struttura a catena. Un ottaedro FeO6, due ottaedri LiO6 e un tetraedro PO43. La rete ottaedrica totale di FeO6 è discontinua, quindi non può formare conduttività elettronica. D'altra parte, il volume del reticolo ristretto del tetraedro PO43 cambia costantemente, il che influisce sull'ablazione del Li e sulla diffusione elettronica, portando così al livello estremamente basso di conduttività elettronica e di efficienza di utilizzo della diffusione ionica dei materiali catodici LiFePO4.

La batteria al litio ferro fosfato ha un'elevata capacità teorica (circa 170mAh/g) e una piattaforma di scarica di 3,4V. Il Li scorre avanti e indietro tra anodo e anodo, caricandosi e scaricandosi. Durante la carica si verifica la reazione della tecnologia di ossidazione e il Li fuoriesce dall'anodo. Analizzando l'elettrolita incorporato nel catodo, il ferro cambia da Fe2 a Fe3 e si verifica la reazione del sistema di ossidazione chimica.

La reazione di scarica della carica della batteria al litio ferro fosfato avviene tra lifepo_4 e fepo_4. Durante il processo di gestione della carica, LiFePO4 può formare FePO4 staccandosi dai tradizionali ioni di litio e durante il processo di sviluppo della scarica, LiFePO4 può essere formato aumentando gli ioni di litio incorporando FePO4.

Quando la batteria è carica, gli ioni di litio si spostano dal cristallo di fosfato di litio ferro alla superficie del cristallo, entrano nell'elettrolita sotto l'effetto della forza del campo elettrico, passano attraverso la pellicola, quindi si spostano sulla superficie del cristallo di grafite attraverso l'elettrolita, quindi incorporato nel reticolo cristallino di grafite.

D'altra parte, l'informazione elettronica scorre attraverso il conduttore al collettore di foglio di alluminio dell'anodo attraverso il capocorda, il polo dell'anodo utilizzato dalla batteria, il circuito di controllo esterno, il catodo, il capocorda del catodo e il collettore di lamina di rame dell'anodo. catodo della batteria e fluisce al catodo di grafite cinese attraverso il conduttore. Il bilancio di carica del catodo. Quando lo ione litio viene sfasato dal fosfato di litio ferro, il fosfato di litio ferro viene convertito in fosfato di ferro. Quando la batteria è scarica, gli ioni di litio vengono rimossi dal cristallo di giunzione nero ed entrano nell'elettrolita di apprendimento. Quindi, possono essere trasferiti sulla superficie del cristallo di fosfato di litio ferro attraverso la membrana e quindi incorporati nel reticolo di fosfato di litio ferro analizzando la soluzione elettrolitica.

Allo stesso tempo, gli elettroni fluiscono attraverso il conduttore al collettore di foglio di rame del catodo, al catodo della batteria, al circuito esterno, all'anodo, all'anodo al collettore di foglio di alluminio dell'anodo della batteria e quindi all'anodo di fosfato di litio ferro attraverso il conduttore. Le due cariche polari sono equilibrate. Gli ioni di litio possono essere inseriti in un cristallo di fosfato di ferro e il fosfato di ferro viene convertito in fosfato di ferro e litio.