磷酸鐵鋰離子電池的結(jié)構(gòu)與工作原理

橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4作為電池的正極，由鋁箱與電池正極連接;中間是聚合物的隔膜，它把正極與負(fù)極隔開，鋰離子可以通過(guò)隔膜而電子不能通過(guò);右邊是由碳(石墨)組成的電池負(fù)極，由鋼箱與電池的負(fù)極連接。電池的上下端之間是電解質(zhì)，用金屬外殼密閉封裝。充電時(shí)，正極中的理離子通過(guò)聚合物隔膜向負(fù)極遷移;放電時(shí)，負(fù)極中的鋰離子通過(guò)隔膜向正極遷移。

磷酸鐵鋰離子電池的性能特點(diǎn)

它的標(biāo)稱電壓3.2V、終止充電電壓3.6V、終止放電電壓2.OV。由于目前磷酸鐵鋰離子電池還處于行業(yè)的萌芽階段，各生產(chǎn)廠家所采用的正、負(fù)極和電解質(zhì)的材料質(zhì)量及其工藝不同，即使同一型號(hào)的電池其性能也有差別。磷酸鐵鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)重要有:

1)安全性好。即使電池內(nèi)部或外部受損，電池也不會(huì)嫩燒或爆炸。這有助于汽車行駛中發(fā)生碰撞等交通事故時(shí)的消除安全隱患和防止擴(kuò)大損失。

2)成本低。由于磷酸鐵鋰的資源磷酸、鐵、鋰都很豐富，材料易得，所以隨著制造工藝等技術(shù)的進(jìn)-步成熟，其價(jià)格有望大幅下降。

3)循環(huán)壽命長(zhǎng)。經(jīng)500次循環(huán)，其放電容量仍大于95%，最高循環(huán)壽命可達(dá)2000次。

4)充放電特性好。可大電流快速充放電，在專用充電器下，1.5C充電40min即可使電池充滿，短時(shí)放電電流可達(dá)2一10C,瞬間(10s)脈沖放電可達(dá)20C，過(guò)放電到0v也不會(huì)損壞，充放電無(wú)記憶效應(yīng)，并在一定的虧電存放條件下，仍能保持較好的電池性能。

5)環(huán)保性好。磷酸鐵鋰離子電池的所有原料都無(wú)毒，使得整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程清沽無(wú)毒，即生產(chǎn)與使用對(duì)環(huán)境均無(wú)污染。

6)溫度特性好。適于常溫下使用，耐高溫，即使溢度升至160℃，電池的結(jié)構(gòu)仍安全、完好。

磷酸鐵鋰離子電池的重要缺點(diǎn)是振實(shí)密度較低，一般只能達(dá)到1.3~1.5g/cm3。低的振實(shí)密度使得比表面積很大，體積也較大，因此，磷酸鐵鋰重要是用來(lái)制作動(dòng)力鋰電池。由于目前還處于研發(fā)、使用初期，對(duì)電池生產(chǎn)中的制漿、拉漿、輥軋等一些特殊處理工序需加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)化改進(jìn)。工藝的成熟必將使批量生產(chǎn)的性價(jià)比大幅提高。