A lítium vas -foszfát akkumulátor olyan típusú lítium -ion akkumulátor, amely lítium vas -foszfátot (LIFEPO₄) használ pozitív elektróda anyagként és szén (általában grafit), mint negatív elektródaanyag. Az alábbiakban bemutatjuk a lítium vas foszfát akkumulátorának részletes bevezetését:
I. Meghatározás és felépítés
Meghatározás: A lítium vas -foszfát akkumulátor szervetlen anyag, a kémiai képlet a LIFEPO4, ahol a LI+ a fém lítium -ionot képviseli, a Fe a vas, a PO4²⁻ foszfát -iont képviseli.
Szerkezet. Az akkumulátor bal oldalán a LifePo₄ anyag pozitív pólusa található az olivin szerkezetében. Alumínium fóliával csatlakoztatja az akkumulátor pozitív pólusához. A jobb oldalon az akkumulátor negatív elektródja van, amely szénből (grafit) áll, amelyet az akkumulátor negatív elektródjához rézfólia csatlakoztat. A közepén egy polimer membrán található, amely elválasztja a pozitív és negatív elektródokat, amelyeken keresztül a lítium -ionok átjuthatnak, de az elektronok nem. Az akkumulátort elektrolitokkal töltik meg, és fémkabinba zárják.
Másodszor, a működő elv
A lítium vas -foszfát akkumulátor töltési és kisülési reakcióját a LIFEPO₄ és a FEPO₄ fázisok között végezzük.
A töltési folyamat során a lítium -ionok egy részét a lítium vas -foszfátban eltávolítják, a negatív elektródba továbbítják az elektroliton keresztül, és beágyazzák a negatív szén anyagba; Ugyanakkor az elektronok felszabadulnak a pozitív elektródból, és elérik a negatív elektródot a külső áramkörből, hogy fenntartsák a kémiai reakció egyensúlyát.
A kisülési eljárás során a lítium-ion önelektróda kilép, és eléri a pozitív elektródot az elektroliton keresztül, míg a negatív elektród felszabadítja az elektronokat, és eléri a pozitív elektródot a külső áramkörből, hogy energiát biztosítson a külvilág számára.
3. Jellemzők és előnyök
Energia sűrűség: A lítium vas-foszfát akkumulátor nagy energiájú sűrűséggel rendelkezik, az kislemez névleges feszültsége 3,2 V LIFEPO4 akkumulátor, és a töltési határfeszültség 3,6 V ~ 3,65 V. Az utóbbi években, a technológia fejlődésével, az energia-sűrűség tovább növekszik, és néhány kiváló akkumulátorgyártó képes volt elérni a 175-180Wh/kg-ot, vagy még magasabb.
Biztonsági teljesítmény: A lítium vas -foszfát akkumulátor katód anyagának stabil elektrokémiai teljesítménye van, stabil töltési és kisülési platformon, és az akkumulátor szerkezete nem változik a töltési és kisülési folyamat során, tehát a biztonsági teljesítmény jó. A magas biztonságot még olyan speciális körülmények között is fenntarthatjuk, mint például rövidzárlat, túlterhelés, extrudálás és tűk.
Ciklus élettartama: A lítium vas -foszfát akkumulátorok ciklus élettartama hosszú, és az 1C ciklus élettartama általában 2000 -szer, vagy még több mint 3500 -szor. Az energiatároló piacon több mint 4000-5000-szer kell elérni, és 8-10 éves szolgálati élettartamot kell biztosítania.
Egyéb előnyök: Mérsékelt üzemi feszültség, nagy teljesítménykapacitás egységenként, nagy kisülési teljesítmény, gyors töltés, széles üzemi hőmérsékleti tartomány (beleértve a jó alacsony hőmérsékletű kisülési teljesítményt és a magas hőmérsékleti stabilitást).
4. Alkalmazási mező
Kiváló teljesítménye miatt a lítium vas -foszfát akkumulátorokat sok területen széles körben használják, különösen az új energia járművek, például az elektromos járművek, az elektromos kerékpárok, az elektromos szerszámok stb. Ezenkívül széles körben használják az energiatároló rendszerekben, a hordozható erőmű -készletekben és más mezőkben is.
5. A szintézis folyamat
A lítium vas -foszfát -lítium akkumulátor szintézis folyamatát alapvetően javítottuk, amelyet elsősorban szilárd fázisú módszerre és folyadékfázisú módszerre osztanak. Közülük a magas hőmérsékletű szilárd fázisú reakció módszer a leggyakrabban alkalmazott, és vannak olyan kutatók, akik kombinálják a mikrohullámú szintézis módszert a szilárd fázisú módszerrel a folyadékfázisú hidrotermális szintézis módszerrel, azaz a mikrohullámú hidrotermikus módszerrel. Ezenkívül magában foglalja a bionikus módszert, a hűtési szárítási módszert, az emulziós szárítási módszert, az impulzus lézer lerakódási módszert és így tovább. A megfelelő szintézis módszer kiválasztásával a kis részecskemérettel és a jó diszperziós teljesítményű terméket szintetizálható, hogy hatékonyan javítsa az akkumulátor teljesítményét.
Összefoglalva: a lítium vas-foszfát akkumulátor egyfajta lítium-ion akkumulátor, kiváló teljesítményű és széles körben. A technológia folyamatos fejlődésével és a piac folyamatos bővítésével, jövőbeli fejlesztési kilátásai nagyon szélesek.
