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        天成盛(天津)科技有限公司

        磷酸鐵鋰電池的工作機制

        信息來源:www.umkcollege.com   2022-05-11 14:43:19

          磷酸鐵鋰電池是目前比較常用的一種叉車電池,為叉車工作提供了源源不斷的動力,也是我國著力發展經濟的經濟環保系能源,隨著人們對使用鋰電池安全性認識的提高。磷酸鐵鋰電池將再度被關注。
            磷酸鐵鋰電池電池在充電時,正中的鋰離子Li 通過聚合物隔膜向負遷移;在放電過程中,負中的鋰離子Li 通過隔膜向正遷移。鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時來回遷移而命名的。
           1、電池充電時,Li 從磷酸鐵鋰晶體的010面遷移到晶體表面,在電場力的作用下,進入電解液,穿過隔膜,再經電解液遷移到石墨晶體的表面,然后嵌入石墨晶格中。與此同時,電子經導電體流向正的鋁箔集電,經耳、電池柱、外電路、負柱、負耳流向負的銅箔集流體,再經導電體流到石墨負,使負的電荷達至平衡。鋰離子從磷酸鐵鋰脫嵌后,磷酸鐵鋰轉化成磷酸鐵,其晶格結構變化如上圖-2。
           2、電池放電時,Li 從石墨晶體中脫嵌出來,進入電解液,穿過隔膜,再經電解液遷移到磷酸鐵鋰晶體的表面,然后重新經010面嵌入到磷酸鐵鋰的晶格內。與此同時,電池經導電體流向負的銅箔集電,經耳、電池負柱、外電路、正柱、正耳流向電池正的鋁箔集流體,再經導電體流到磷酸鐵鋰正,使正的電荷達至平衡。
           從磷酸鐵鋰電池的工作原理可知,磷酸鐵鋰電池的充放電過程需要鋰離子和電子的共同參與,而且鋰離子的遷移速度與電子的遷移速度要達至平衡。這就要求鋰離子電池的正負電必須是離子和電子的混合導體,而且其離子導電能力和電子導電能力必須一致。但是,磷酸鐵鋰的導電性能很差。而石墨負的導電性雖然要好一些,但是要實現大倍率放電時,仍然需要改善負的導電性,使其的電子導電能力與鋰離子從石墨中脫嵌的能力達至平衡。

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