Wat is het laad- en ontlaadprincipe van de lithium-ijzerfosfaatbatterij?

Lithium-ijzerfosfaatbatterij is een lithium-ionbatterij met lithiumijzerfosfaat (LiFePO4) als negatief elektrodemateriaal en koolstof als negatief elektrodemateriaal. De nominale spanning van de enkele batterij is 3,2 V en de laaduitschakelspanning is 3,6 V ~ 3,65 V

Tijdens het laadproces van de lithium-ijzerfosfaatbatterij ontsnappen enkele lithiumionen van lithium-ijzerfosfaat en komen via de elektrolyt de kathode binnen om het kathodekoolstofmateriaal in te bedden. Tegelijkertijd komen er elektronen vrij uit de anode om de kathode te bereiken via het externe regelcircuit om de chemische reactie in evenwicht te houden. Tijdens het ontladingsproces ontsnappen lithiumionen door magnetische kracht en bereiken de anode via elektrolyt, terwijl elektronen die vrijkomen uit de kathode de anode bereiken via externe circuits om energie aan de buitenkant te leveren.

De ontwikkeling van lithium-ijzerfosfaatbatterijen heeft de voordelen van hoge spanning, hoge energiedichtheid, lange levensduur, goede technische veiligheidsprestaties, lage zelfontlading, geen geheugen enzovoort.

In de kristalstructuur van lifepo4 zijn zuurstofatomen nauw gerangschikt in zes letters. PO43-tetraëder en FeO6-octaëder vormen een ruimtelijke structuurskelet van kristal. Li en Fe bezetten de gaten van deze octaëders, P bezet de tetraëder door de opening, waar Fe de gemeenschappelijke hoekpositie inneemt met de octaëder, en Li de covariante positie van elke octaëder inneemt. De octaëders van Feo6 zijn verbonden op het bc-vlak van het kristal, en de octaëders van lio6 op de b-as zijn verbonden door een kettingstructuur. Eén FeO6-octaëder, twee LiO6-octaëders en één PO43-tetraëder. Het totale octaëdrische netwerk van FeO6 is discontinu en kan dus geen elektronische geleidbaarheid vormen. Aan de andere kant beperkt het volume van de PO43-tetraëder de roosterveranderingen voortdurend, wat de Li-ablatie en elektronische diffusie beïnvloedt, wat leidt tot het extreem lage niveau van elektronische geleidbaarheid en ionendiffusie-gebruiksefficiëntie van LiFePO4-kathodematerialen.

De lithium-ijzerfosfaatbatterij heeft een hoge theoretische capaciteit (ongeveer 170 mAh/g) en een ontladingsplatform van 3,4 V. Li stroomt heen en weer tussen de anode en de anode, waarbij het wordt opgeladen en ontladen. Tijdens het opladen vindt er een oxidatietechnologiereactie plaats en ontsnapt Li uit de anode. Door de in de kathode ingebedde elektrolyt te analyseren, verandert ijzer van Fe2 in Fe3 en vindt er een chemische oxidatiesysteemreactie plaats.

De laadontladingsreactie van de lithium-ijzerfosfaatbatterij vindt plaats tussen lifepo_4 en fepo_4. Tijdens het laadbeheerproces kan LiFePO4 FePO4 vormen door zich los te maken van traditionele lithiumionen, en tijdens het ontladingsontwikkelingsproces kan LiFePO4 worden gevormd door de lithiumionen te vergroten door FePO4 in te bedden.

Wanneer de batterij is opgeladen, verplaatsen lithiumionen zich van lithiumijzerfosfaatkristal naar het kristaloppervlak, komen de elektrolyt binnen onder invloed van elektrische veldkracht, gaan door de film en bewegen zich vervolgens via de elektrolyt naar het oppervlak van grafietkristal en vervolgens ingebed in het grafietkristalrooster.

Aan de andere kant stroomt de elektronische informatie door de geleider naar de aluminiumfoliecollector van de anode via de lip, de anodepool die door de batterij wordt gebruikt, het externe regelcircuit, de kathode, de kathodelip en de koperfoliecollector van de batterijkathode, en stroomt via de geleider naar de Chinese grafietkathode. De ladingsbalans van de kathode. Wanneer lithiumion wordt gedefaseerd van lithiumijzerfosfaat, wordt lithiumijzerfosfaat omgezet in ijzerfosfaat. Wanneer de batterij leeg is, worden lithiumionen uit het zwarte junctiekristal gestript en komen in de leerelektrolyt terecht. Vervolgens kunnen ze via het membraan naar het oppervlak van lithiumijzerfosfaatkristal worden overgebracht en vervolgens in het rooster van lithiumijzerfosfaat worden ingebed door de elektrolytoplossing te analyseren.

Tegelijkertijd stromen de elektronen door de geleider naar de koperfoliecollector van de kathode, naar de batterijkathode, het externe circuit, de anode, de anode naar de aluminiumfoliecollector van de batterijanode en vervolgens door de geleider naar de lithiumijzerfosfaatanode. De twee polaire ladingen zijn in evenwicht. Lithiumionen kunnen in een ijzerfosfaatkristal worden ingebracht en ijzerfosfaat wordt omgezet in een lithiumijzerfosfaat.