Was ist das Lade- und Entladeprinzip einer Lithium-Eisenphosphat-Batterie?

Bei der Lithium-Eisenphosphat-Batterie handelt es sich um eine Lithium-Ionen-Batterie mit Lithiumeisenphosphat (LiFePO4) als negativem Elektrodenmaterial und Kohlenstoff als negativem Elektrodenmaterial. Die Nennspannung der einzelnen Batterie beträgt 3,2 V und die Ladeabschaltspannung beträgt 3,6 V bis 3,65 V

Während des Ladevorgangs einer Lithiumeisenphosphatbatterie entweichen einige Lithiumionen von Lithiumeisenphosphat und gelangen durch den Elektrolyten in die Kathode, um das Kohlenstoffmaterial der Kathode einzubetten. Gleichzeitig werden Elektronen von der Anode freigesetzt, um vom externen Steuerkreis zur Kathode zu gelangen und so das Gleichgewicht der chemischen Reaktion aufrechtzuerhalten. Beim Entladungsprozess entweichen Lithiumionen durch Magnetkraft und gelangen über den Elektrolyten zur Anode, während von der Kathode freigesetzte Elektronen über externe Schaltkreise zur Anode gelangen, um Energie nach außen zu liefern.

Die Entwicklung von Lithium-Eisenphosphat-Batterien bietet die Vorteile einer hohen Spannung, einer hohen Energiedichte, einer langen Lebensdauer, einer guten technischen Sicherheitsleistung, einer geringen Selbstentladungsrate, keinem Speicher usw.

In der Kristallstruktur von Lifepo4 sind Sauerstoffatome dicht in sechs Buchstaben angeordnet. PO43-Tetraeder und FeO6-Oktaeder bilden ein räumliches Strukturskelett aus Kristall. Li und Fe besetzen die Lücken dieser Oktaeder, P besetzt das Tetraeder durch die Lücke, wobei Fe die gemeinsame Winkelposition mit dem Oktaeder einnimmt und Li die kovariante Position jedes Oktaeders einnimmt. Die Oktaeder von Feo6 sind auf der bc-Ebene des Kristalls verbunden, und die Oktaeder von lio6 auf der b-Achse sind durch eine Kettenstruktur verbunden. Ein FeO6-Oktaeder, zwei LiO6-Oktaeder und ein PO43-Tetraeder. Das gesamte oktaedrische Netzwerk von FeO6 ist diskontinuierlich und kann daher keine elektronische Leitfähigkeit bilden. Andererseits beschränkt das Volumen des PO43-Tetraeders die ständigen Gitteränderungen, was sich auf die Li-Ablation und die elektronische Diffusion auswirkt, was zu einem extrem niedrigen Niveau der elektronischen Leitfähigkeit und Ionendiffusionsausnutzungseffizienz von LiFePO4-Kathodenmaterialien führt.

Lithium-Eisenphosphat-Batterien haben eine hohe theoretische Kapazität (ca. 170 mAh/g) und eine Entladeplattform von 3,4 V. Li fließt zwischen Anode und Anode hin und her, lädt und entlädt sich. Während des Ladevorgangs kommt es zu einer Oxidationsreaktion, bei der Li aus der Anode entweicht. Durch die Analyse des in der Kathode eingebetteten Elektrolyten wandelt sich Eisen von Fe2 in Fe3 um und es kommt zu einer chemischen Oxidationssystemreaktion.

Die Lade-Entlade-Reaktion der Lithium-Eisenphosphat-Batterie findet zwischen lifepo_4 und fepo_4 statt. Während des Lademanagementprozesses kann LiFePO4 FePO4 bilden, indem es sich von herkömmlichen Lithiumionen löst, und während des Entladeentwicklungsprozesses kann LiFePO4 durch die Erhöhung der Lithiumionen durch Einbettung von FePO4 gebildet werden.

Wenn die Batterie geladen wird, bewegen sich Lithiumionen vom Lithiumeisenphosphatkristall zur Kristalloberfläche, treten unter der Wirkung der elektrischen Feldkraft in den Elektrolyten ein, passieren den Film und bewegen sich dann durch den Elektrolyten zur Oberfläche des Graphitkristalls und dann eingebettet in das Graphitkristallgitter.

Andererseits fließen die elektronischen Informationen durch den Leiter zum Aluminiumfolienkollektor der Anode, durch die Lasche, den von der Batterie verwendeten Anodenpol, den externen Steuerkreis, die Kathode, die Kathodenfahne und den Kupferfolienkollektor der Batteriekathode und fließt durch den Leiter zur chinesischen Graphitkathode. Die Ladungsbilanz der Kathode. Wenn Lithiumionen aus Lithiumeisenphosphat dephasiert werden, wird Lithiumeisenphosphat in Eisenphosphat umgewandelt. Wenn die Batterie entladen wird, werden Lithiumionen aus dem schwarzen Verbindungskristall entfernt und gelangen in den Lernelektrolyten. Anschließend können sie durch die Membran auf die Oberfläche des Lithiumeisenphosphatkristalls übertragen und dann durch Analyse der Elektrolytlösung in das Gitter des Lithiumeisenphosphats eingebettet werden.

Gleichzeitig fließen die Elektronen durch den Leiter zum Kupferfolienkollektor der Kathode, zur Batteriekathode, dem externen Stromkreis, der Anode, der Anode zum Aluminiumfolienkollektor der Batterieanode und dann durch den Leiter zur Lithiumeisenphosphatanode. Die beiden Polarladungen sind ausgeglichen. Lithiumionen können in einen Eisenphosphatkristall eingebaut werden und Eisenphosphat wird in Lithiumeisenphosphat umgewandelt.