¿Cuál es el principio de carga y descarga de la batería de fosfato de hierro y litio?

La batería de fosfato de hierro y litio es una batería de iones de litio con fosfato de hierro y litio (LiFePO4) como material del electrodo negativo y carbono como material del electrodo negativo. El voltaje nominal de una sola batería es de 3,2 V y el voltaje de corte de carga es de 3,6 V ~ 3,65 V.

Durante el proceso de carga de la batería de fosfato de litio y hierro, algunos iones de litio del fosfato de litio y hierro escapan y ingresan al cátodo a través del electrolito para incrustar el material de carbono del cátodo. Al mismo tiempo, se liberan electrones del ánodo para llegar al cátodo desde el circuito de control externo para mantener el equilibrio de la reacción química. En el proceso de descarga, los iones de litio escapan a través de la fuerza magnética y llegan al ánodo a través del electrolito, mientras que los electrones liberados del cátodo llegan al ánodo a través de circuitos externos para proporcionar energía al exterior.

El desarrollo de la batería de fosfato de hierro y litio tiene las ventajas de alto voltaje, alta densidad de energía, ciclo de vida prolongado, buen rendimiento técnico de seguridad, baja tasa de autodescarga, sin memoria, etc.

En la estructura cristalina de lifepo4, los átomos de oxígeno están dispuestos en seis letras. El tetraedro PO43 y el octaedro FeO6 forman un esqueleto de estructura espacial de cristal. Li y Fe ocupan los espacios de estos octaedros, P ocupa el tetraedro a través del espacio, donde Fe ocupa la posición angular común con el octaedro, y Li ocupa la posición covariante de cada octaedro. Los octaedros de Feo6 están conectados en el plano bc del cristal, y los octaedros de lio6 en el eje b están conectados por una estructura de cadena. Un octaedro de FeO6, dos octaedros de LiO6 y un tetraedro de PO43. La red octaédrica total de FeO6 es discontinua, por lo que no puede formar conductividad electrónica. Por otro lado, el volumen de la red restringida del tetraedro PO43 cambia constantemente, lo que afecta la ablación de Li y la difusión electrónica, lo que conduce al nivel extremadamente bajo de conductividad electrónica y eficiencia de utilización de la difusión de iones de los materiales del cátodo LiFePO4.

La batería de fosfato de hierro y litio tiene una alta capacidad teórica (aproximadamente 170 mAh/g) y una plataforma de descarga de 3,4 V. Li fluye hacia adelante y hacia atrás entre el ánodo y el ánodo, cargando y descargando. Durante la carga, se produce una reacción de tecnología de oxidación y el Li se escapa del ánodo. Al analizar el electrolito incrustado en el cátodo, el hierro cambia de Fe2 a Fe3 y se produce una reacción del sistema de oxidación química.

La reacción de carga y descarga de la batería de fosfato de hierro y litio tiene lugar entre lifepo_4 y fepo_4. Durante el proceso de gestión de carga, LiFePO4 puede formar FePO4 separándose de los iones de litio tradicionales, y durante el proceso de desarrollo de descarga, LiFePO4 puede formarse aumentando los iones de litio mediante la incorporación de FePO4.

Cuando la batería está cargada, los iones de litio se mueven desde el cristal de fosfato de hierro y litio a la superficie del cristal, ingresan al electrolito bajo el efecto de la fuerza del campo eléctrico, pasan a través de la película y luego se mueven a la superficie del cristal de grafito a través del electrolito y luego incrustado en la red cristalina de grafito.

Por otro lado, la información electrónica fluye a través del conductor hasta el colector de lámina de aluminio del ánodo a través de la orejeta, el polo del ánodo utilizado por la batería, el circuito de control externo, el cátodo, la orejeta del cátodo y el colector de lámina de cobre del cátodo de la batería y fluye hacia el cátodo de grafito chino a través del conductor. El equilibrio de carga del cátodo. Cuando el ion litio se desfasa del fosfato de litio y hierro, el fosfato de litio y hierro se convierte en fosfato de hierro. Cuando la batería se descarga, los iones de litio se desprenden del cristal de unión negro y entran en el electrolito de aprendizaje. Luego, pueden transferirse a la superficie del cristal de fosfato de litio y hierro a través de la membrana y luego incrustarse en la red de fosfato de litio y hierro mediante el análisis de la solución electrolítica.

Al mismo tiempo, los electrones fluyen a través del conductor hacia el colector de lámina de cobre del cátodo, al cátodo de la batería, al circuito externo, al ánodo, al colector de lámina de aluminio del ánodo de la batería y luego al ánodo de fosfato de hierro y litio a través del conductor. Las dos cargas polares están equilibradas. Los iones de litio se pueden insertar en un cristal de fosfato de hierro y el fosfato de hierro se convierte en fosfato de litio y hierro.