鋰鐵電池的原理_鋰鐵電池的特點(diǎn)

鋰鐵電池全名是磷酸鐵鋰鋰離子電池，是鋰離子電池的一種，正極材料主要為磷酸鐵鋰材料。由于其性能特別適合于動(dòng)力方面的應(yīng)用，因而也有人叫它“鋰鐵動(dòng)力電池”，在安全性方面，磷酸鋰鐵電池的產(chǎn)品要遠(yuǎn)高於鋰鈷電池。

鋰鐵電池的原理

鋰鐵電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。左邊是橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4作為電池的正極，由鋁箔與電池正極連接，中間是聚合物的隔膜，它把正極與負(fù)極隔開，但鋰離子Li+可以通過(guò)而電子e-不能通過(guò)，右邊是由碳（石墨）組成的電池負(fù)極，由銅箔與電池的負(fù)極連接。電池的上下端之間是電池的電解質(zhì)，電池由金屬外殼密閉封裝。外部可加裝電池夾。

LiFePO4電池在充電時(shí)，正極中的鋰離子Li+通過(guò)聚合物隔膜向負(fù)極遷移；在放電過(guò)程中，負(fù)極中的鋰離子Li+通過(guò)隔膜向正極遷移。鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時(shí)來(lái)回遷移而命名的。

鋰鐵電池的特點(diǎn)

1、效率輸出：標(biāo)準(zhǔn)放電為2～5C、連續(xù)高電流放電可達(dá)10C，瞬間脈沖放電（10S）可達(dá)20C；

2、成本低

3、使電池內(nèi)部或外部受到傷害，電池不燃燒、不爆炸、安全性最好；

4、好的循環(huán)壽命，經(jīng)500次循環(huán)，其放電容量仍大于95%；

5、放電到零伏也不會(huì)損壞；

6、充電快速；

7、溫時(shí)性能良好：外部溫度65℃時(shí)內(nèi)部溫度則高達(dá)95℃，電池放電結(jié)束時(shí)溫度可達(dá)160℃，電池的結(jié)構(gòu)安全、完好；

磷酸鋰鐵電池具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如高溫特性佳、循環(huán)壽命長(zhǎng)及材料成本低等，且磷酸鋰鐵電池的安全性更是目前正極材料中最佳者。只是該材料仍有體積能量密度較低及材料導(dǎo)電性差等缺點(diǎn)；體積能量密度低將限制該電池在便攜式產(chǎn)品的應(yīng)用，而導(dǎo)電性則需仰賴制程技術(shù)來(lái)改善。