磷酸铁锂电池

                                                                                        磷酸铁锂电池  

• 中文名

• 磷酸铁锂电池

• 外文名

• Lithium iron phosphate Battery

• 正    极

• 磷酸铁锂

• 负    极

• 碳（石墨）

• 额定电压

• 3.2V

• 充电截止电压

• 3.6V~3.65V

• 优    点

• 工作电压高、能量密度大、循环寿命长、安全性能好、自放电率小、无记忆效应

      磷酸铁锂电池是一种以磷酸铁锂LiFePO4为正极材料，碳为负极材料的锂离子电池。单个单元的额定电压为3.2V，充电截止电压为3.6V〜3.65V。 在充电过程中，会提取磷酸铁锂中的部分锂离子，通过电解质转移至负极，并嵌入负极碳材料中；同时，电子从正极释放，并从外部电路到达负极，以保持化学反应的平衡。 在放电过程中，锂离子从负极中抽出并通过电解质到达正极。同时，负极释放电子，并从外部电路到达正极，为外界提供能量。 

  磷酸铁锂电池具有工作电压高，能量密度高，循环寿命长，安全性能好，自放电率低且没有记忆效应的优点。 

 1。简介 

   在LiFePO4的晶体结构中，氧原子排列成六方密堆积。 PO43-四面体和FeO6八面体构成了晶体的空间框架。 Li和Fe占据八面体空隙，而P占据四面体空隙。 Fe占据八面体的同角位置，而Li占据八面体的同角位置。 FeO 6八面体在晶体的bc平面上彼此连接，并且LiO 6八面体在b轴方向上彼此连接以形成链结构。 一个FeO6八面体与两个LiO6八面体和一个PO43-四面体对齐。 由于FeO6共边八面体网络不连续，因此无法形成电子导电性；同时，PO43-四面体限制了晶格的体积变化，影响了Li +的脱嵌和电子扩散，导致LiFePO4正极材料的电导率和离子扩散效率非常低。 LiFePO4电池的理论比容量约为170mAh / g，放电平台为3.4V。 Li +在正极和负极之间来回解插，以实现充电和放电。在充电期间，发生氧化反应。 Li +从正极迁移出，并通过电解质插入负极。铁从Fe2 +变为Fe3 +，并发生氧化反应。 

 2。结构特征 

    磷酸铁锂电池的左侧是由具有橄榄石结构的LiFePO4材料制成的正极，该正极通过铝箔连接到电池的正极。 

右侧是由碳石墨制成的电池负极，该负极通过铜箔连接到电池负极。 

中间是聚合物隔板，它将正极和负极分隔开。锂离子可以通过隔板，但电子不能通过隔板。 

电池充满了电解液，并且电池被金属外壳密封。 

 3。磷酸铁锂的特性 

      更高的能量密度 

      据报道，2018年批量生产的方形铝壳磷酸锂铁电池的能量密度约为160Wh / kg 。在2019年，一些优秀的电池制造商可能会达到175-180Wh / kg的水平。一些强大的制造商使用堆栈。 可以制作更大的薄膜技术和容量，或达到185Wh / kg。 

      安全性能好 

      磷酸铁锂锂电池正极材料的电化学性能相对较高稳定，它确定具有稳定的充放电平台。因此，电池的结构在充电和放电过程中不会改变，也不会燃烧或爆炸。即使在特殊情况下，例如短路，过度充电，挤压和针灸，它仍然是安全的。  

      长循环寿命 

      磷酸铁锂电池的1C循环寿命通常达到2000次，甚至超过3500次。