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磷酸铁锂离子电池结构与工作原理介绍

2023-06-08   点击量:247

磷酸铁锂离子电池结构与工作原理


LiFePO4电池的内部结构如图1所示。左边是橄榄石结构的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Li+可以通过而电子e-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。


LiFePO4电池在充电时,正极中的锂离子Li+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Li+通过隔膜向正极迁移。锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。


磷酸铁锂离子电池的特点


高效率输出:标准放电为2~5C、继续高电流放电可达10C,瞬间脉冲放电(10S)可达20C;


高温时性能良好:外部温度65℃时内部温度则高达95℃,电池放电结束时温度可达160℃,电池的结构安全、完好;


即使电池内部或外部受到伤害,电池不燃烧、不爆炸、安全性最好;


极好的循环寿命,经500次循环,其放电容量仍大于95%;


过放电到零伏也无损坏;


可快速充电;


低成本;


无记忆效应:可充电池在常常处于洋溢不放完的条件下工作,容量会迅速低于额定容量值,这种现象叫做记忆效应。镍氢、镍镉电池存在记忆性,而磷酸铁锂离子电池无此现象,电池无论处于什么状态,可随充随用,无须先放完再充电。


体积小、重量轻,同等规格容量的磷酸铁锂离子电池的体积是铅酸蓄电池体积的1/3,重量是铅酸蓄电池的1/3。


对环境无污染,该电池不含任何重金属与稀有金属(镍氢电池需稀有金属),无毒(SGS认证通过),无污染,符合欧洲ROHS规定,为绝对的绿色环保电池。铅酸蓄电池中却存在着大量的铅,在废弃后若解决不当,仍将对环境形成二次污染,而磷酸铁锂材料无论在加工及使用过程中,均无污染。

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钜大特种电池工程研究院

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