Co to jestżelazo litowebateria? Wprowadzenie do zasady działania i zalet baterii litowo-żelazowej

Akumulator litowo-żelazowy to rodzaj akumulatora z rodziny akumulatorów litowych. Jego pełna nazwa to akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy (litowo-jonowy). Materiałem katody jest głównie fosforan litowo-żelazowy. Ze względu na jego właściwości szczególnie przydatne w zastosowaniach energetycznych, jest on również nazywany „akumulatorem litowo-żelazowym”. (dalej „akumulator litowo-żelazowy”)

Zasada działania akumulatora litowo-żelazowego (LiFePO4)
Struktura wewnętrzna akumulatora LiFePO4: LiFePO4 ze strukturą oliwinową po lewej stronie służy jako biegun dodatni akumulatora, połączony folią aluminiową z biegunem dodatnim akumulatora. Pośrodku znajduje się membrana polimerowa, która oddziela biegun dodatni od ujemnego. Jednakże jon litowo-jonowy Li+ może przenikać przez niego, ale elektrony E- nie. Po prawej stronie znajduje się biegun ujemny akumulatora wykonany z węgla (grafitu), połączony folią miedzianą z biegunem ujemnym akumulatora. Elektrolit akumulatora znajduje się pomiędzy górnym a dolnym końcem akumulatora, a akumulator jest uszczelniony metalową obudową.

Podczas ładowania akumulatora LiFePO4 jony litu Li+ z elektrody dodatniej migrują do elektrody ujemnej przez membranę polimerową. Podczas procesu rozładowywania jony litu Li+ z elektrody ujemnej migrują do elektrody dodatniej przez membranę. Nazwa akumulatora litowo-jonowego pochodzi od migracji jonów litu podczas ładowania i rozładowywania.

Główne parametry akumulatora LiFePO4
Napięcie nominalne akumulatora LiFePO4 wynosi 3,2 V, napięcie ładowania końcowego wynosi 3,6 V, a napięcie rozładowania końcowego 2,0 V. Ze względu na różną jakość i proces produkcji elektrod dodatnich i ujemnych oraz elektrolitów stosowanych przez różnych producentów, ich wydajność może się nieznacznie różnić. Na przykład, pojemność akumulatora tego samego modelu (standardowego akumulatora w tej samej obudowie) jest dość różna (10%–20%).

Zaletybateria litowo-żelazowa
W porównaniu z tradycyjnymi akumulatorami kwasowo-ołowiowymi, akumulatory litowo-jonowe mają znaczące zalety pod względem napięcia roboczego, gęstości energii, żywotności itp. W porównaniu z tradycyjnym akumulatorem kwasowo-ołowiowym mają następujące zalety: wysoką gęstość energii, wysokie bezpieczeństwo, dobrą wydajność w wysokich temperaturach, wysoką moc wyjściową, długi cykl żywotności, niewielką wagę, oszczędność kosztów wzmocnienia maszynowni, niewielkie rozmiary, długą żywotność akumulatora, dobre bezpieczeństwo itp.