Een lithiumijzerfosfaatbatterij is een type lithiumionbatterij die lithiumijzerfosfaat (LifePo₄) gebruikt als het positieve elektrodenmateriaal en koolstof (meestal grafiet) als het negatieve elektrodenmateriaal. Het volgende is een gedetailleerde introductie tot de lithiumijzerfosfaatbatterij:
I. Definitie en structuur
Definitie: Lithium -ijzerfosfaatbatterij is een anorganische stof, de chemische formule is LifePo4, waarbij Li+ metalen lithiumion vertegenwoordigt, Fe vertegenwoordigt ijzer, po4²⁻ vertegenwoordigt fosfaation.
Structuur. Links van de batterij bevindt zich de positieve pool van het LifePo₄ -materiaal in olivijnstructuur. Het is verbonden met de positieve pool van de batterij door aluminiumfolie. Aan de rechterkant is de negatieve elektrode van de batterij samengesteld uit koolstof (grafiet), die is verbonden met de negatieve elektrode van de batterij door koperen folie. In het midden is een polymeermembraan, dat de positieve en negatieve elektroden scheidt, waardoor lithiumionen kunnen passeren, maar elektronen niet. De batterij is gevuld met elektrolyten en ingesloten in een metalen behuizing.
Ten tweede, het werkingsprincipe
De laad- en ontladingsreactie van de lithiumijzerfosfaatbatterij wordt uitgevoerd tussen de LIFEPO₄- en FEPO₄ -fasen.
Tijdens het laadproces wordt een deel van de lithiumionen in het lithiumijzerfosfaat verwijderd, overgebracht naar de negatieve elektrode door de elektrolyt en ingebed in het negatieve koolstofmateriaal; Tegelijkertijd worden elektronen vrijgegeven uit de positieve elektrode en bereiken de negatieve elektrode van het externe circuit om de balans van de chemische reactie te handhaven.
Tijdens het ontladingsproces verlaat de zelfelektrode van het lithiumion en bereikt en bereikt de positieve elektrode door de elektrolyt, terwijl de negatieve elektrode elektronen vrijgeeft en de positieve elektrode van het externe circuit bereikt om energie te leveren voor de buitenwereld.
3. Kenmerken en voordelen
Energiedichtheid: Lithium-ijzerfosfaatbatterij heeft een hoge energiedichtheid, de nominale spanning van de single is 3,2V LIFEPO4-batterij en de laadafwijkingsspanning is 3,6 V ~ 3,65V. In de afgelopen jaren, met de voortgang van de technologie, blijft de energiedichtheid toenemen, en enkele uitstekende batterijfabrikanten hebben 175-180Wh/kg kunnen bereiken, of zelfs hoger.
Veiligheidsprestaties: het kathodemateriaal van lithiumijzerfosfaatbatterij heeft stabiele elektrochemische prestaties, een stabiel oplaad- en ontlaadplatform en de structuur van de batterij zal niet veranderen tijdens het oplaad- en lozingsproces, dus de veiligheidsprestaties zijn goed. Hoge veiligheid kan worden gehandhaafd, zelfs onder speciale omstandigheden, zoals kortsluiting, overbelasting, extrusie en needling.
Cycle Life: De levenslange levensduur van lithiumijzerfosfaatbatterijen is lang en de levensduur van 1C -cyclus is over het algemeen 2000 keer, of zelfs meer dan 3.500 keer. Voor de markt voor energieopslag is het vereist om meer dan 4000-5000 keer te bereiken en een levensduur van 8-10 jaar te garanderen.
Andere voordelen: matige bedrijfsspanning, grote stroomcapaciteit per gewichtseenheid, hoog lozingsvermogen, snel laden, brede bedrijfstemperatuurbereik (inclusief goede lage temperatuur ontladingsprestaties en stabiliteit met hoge temperatuur).
4. Applicatieveld
Vanwege de uitstekende prestaties worden lithiumijzerfosfaatbatterijen op veel gebieden veel gebruikt, vooral op het gebied van nieuwe energievoertuigen, zoals elektrische voertuigen, elektrische fietsen, elektrisch gereedschap, enzovoort. Bovendien wordt het ook veel gebruikt in energieopslagsystemen, draagbare elektriciteitsstationbenodigdheden en andere velden.
5. Syntheseproces
Het syntheseproces van lithiumijzerfosfaatlithiumbatterij is in principe verbeterd, dat voornamelijk is verdeeld in de methode met solide fasemethode en vloeibare fasemethode. Onder hen is de hoogtemperatuurmethode voor vaste fase -reacties het meest gebruikt, en er zijn onderzoekers die de microgolfsynthesemethode combineren in de vaste fasemethode met de hydrothermische synthesemethode in de vloeibare fasemethode, dat wil zeggen de microgolfhydrothermische methode. Bovendien omvat het ook de bionische methode, koeldroogmethode, emulsiedroogmethode, pulslaserafzettingsmethode enzovoort. Door de juiste synthesemethode te kiezen, kunnen het product met kleine deeltjesgrootte en goede dispersieprestaties worden gesynthetiseerd, om de prestaties van de batterij effectief te verbeteren.
Samenvattend is de lithiumijzerfosfaatbatterij een soort lithium-ionbatterij met uitstekende prestaties en brede toepassing. Met de voortdurende vooruitgang van technologie en de voortdurende uitbreiding van de markt, zijn de toekomstige ontwikkelingsperspectieven zeer breed.
