リン酸鉄リチウム電池の充放電原理は？

リン酸鉄リチウム電池は、正極材にリン酸鉄リチウム（LiFePO4）、負極材にカーボンを用いたリチウムイオン電池で、単セルの定格電圧は3.2V、充電終止電圧は3.6Vです。 V~3.65V。

充電の過程で、リン酸鉄リチウム中のリチウムイオンの一部が出てきて、電解液を通って負極に移動し、負極の炭素材料に埋め込まれ、同時に炭素材料から電子が放出されます。化学反応のバランスを維持するために、外部回路から正極と負極に到達します。
放電過程では、リチウム イオンが負極から出て、電解質を通って正極に到達すると同時に、負極は電子を放出して外部回路から正極に到達し、外界にエネルギーを提供します。

リン酸鉄リチウム電池の充放電反応は、LiFePO4 と FePO4 の 2 つの相の間で行われます. 充電プロセス中、LiFePO4 はリチウムイオンから徐々に離れて FePO4 を形成します. 放電プロセス中、リチウムイオンは FePO4 にインターカレートして形成されます. LiFePO4。

バッテリーが充電されると、リチウムイオンはリン酸鉄リチウム結晶から結晶の表面に移動し、電界力の作用で電解質に入り、ダイヤフラムを通過し、グラファイト結晶の表面に移動します電解質、グラファイト格子に埋め込みます。

同時に、電子は導体を通って正極のアルミ箔集電体に流れ、タブ、電池の正極、外部回路、負極、負極のタブを通って銅箔に流れます。バッテリーの負極の集電体、そして導体を介してグラファイト負極に、負電荷のバランスがとれます。 リン酸鉄リチウムからリチウムイオンが脱離した後、リン酸鉄リチウムはリン酸鉄に変換される。

電池が放電されると、リチウムイオンはグラファイト結晶から脱離し、電解質に入り、ダイヤフラムを通過し、電解質を通ってリン酸鉄リチウム結晶の表面に移動し、リチウム鉄の格子に再挿入されます。リン酸塩。

同時に、電子は導体を通って負極の銅箔集電体に流れ、タブ、電池の負極、外部回路、正極、正極タブを通って電池のアルミニウム箔集電体に流れます。バッテリーの正極、そして導体を介してリン酸鉄へ。リチウム正極は正極の電荷のバランスをとります。 リチウムイオンがリン酸鉄結晶に挿入された後、リン酸鉄はリン酸鉄リチウムに変換されます。