磷酸鐵鋰離子電池

1.充電時(shí)鋰離子從磷酸鐵鋰晶體的010側(cè)向晶體表面遷移。在電場(chǎng)力的用途下，它進(jìn)入電解液，穿過(guò)隔膜，然后通過(guò)電解液遷移到石墨晶體表面，再插入到石墨晶格中。同時(shí),電子流過(guò)導(dǎo)體的鋁箔收藏家正電極,通過(guò)極耳,電池極柱,外部電路,負(fù)極柱和負(fù)極柱銅箔負(fù)極的收藏家,然后通過(guò)石墨負(fù)極導(dǎo)電體,所以負(fù)電極電荷達(dá)到平衡。鋰離子從磷酸鐵鋰中析出后，磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿徼F，其晶格結(jié)構(gòu)變化如圖-2所示。

2.電池放電時(shí)，鋰離子從石墨晶體中擠出，通過(guò)膜進(jìn)入電解液，然后通過(guò)電解液轉(zhuǎn)移到磷酸鐵鋰晶體的表面，再通過(guò)010嵌入磷酸鐵鋰的晶格中。同時(shí),電池流過(guò)導(dǎo)體的銅箔收集器負(fù)電極,通過(guò)電極的耳朵,電池負(fù)極柱,外部電路,正極柱和陽(yáng)極鋁箔收集器的耳朵正極的電池,然后通過(guò)導(dǎo)電體的磷酸亞鐵鋰正極,所以正極充電達(dá)到一個(gè)平衡。

根據(jù)磷酸鐵鋰離子電池的工作原理，磷酸鐵鋰離子電池的充放電過(guò)程要鋰離子和電子的共同參與，鋰離子和電子的遷移速度要達(dá)到平衡。這就要求鋰離子電池的正極和負(fù)極必須是離子和電子的混合導(dǎo)體，離子電導(dǎo)率必須與電子電導(dǎo)率相同。但是磷酸鐵鋰的導(dǎo)電性能很差。雖然石墨陽(yáng)極的導(dǎo)電性較好，但它仍然要提高陽(yáng)極的導(dǎo)電性來(lái)實(shí)現(xiàn)大倍率的放電，使電子導(dǎo)電性和鋰離子從石墨中不嵌入的能力達(dá)到平衡。

為了解決磷酸鐵鋰離子電池正極電導(dǎo)率和負(fù)極電導(dǎo)率的問(wèn)題，1。要在電池的正極和負(fù)極上添加導(dǎo)電劑，使電池的活性材料形成有效的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，如圖3所示的模型和圖4所示的電子顯微鏡照片。2.設(shè)電池的離子傳導(dǎo)能力為I，電子傳導(dǎo)能力為E，則理論上I=E;3.為了保證電池充放電過(guò)程中電荷的動(dòng)態(tài)平衡:I正極=I電解質(zhì)=I隔膜=I電解質(zhì)=I負(fù)極;E正極=E正極收集液=E正極柱=E外電路=E負(fù)極收集液=E負(fù)極。這三個(gè)方程(事實(shí)上的重要原則是鋰離子動(dòng)力鋰電池的設(shè)計(jì),但是,在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程和實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,如何實(shí)現(xiàn)上述三個(gè)方程,還要設(shè)計(jì)一系列的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證,建立的數(shù)學(xué)模型或相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式,然后通過(guò)模型或公式用于鋰離子電池的設(shè)計(jì))

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