लिथियम आइरन फस्फेट ब्याट्रीको चार्जिङ र डिस्चार्जिङ सिद्धान्त के हो?

लिथियम आयरन फस्फेट ब्याट्री एक लिथियम आयरन ब्याट्री हो जसमा लिथियम आयरन फस्फेट (LiFePO4) नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रीको रूपमा र कार्बन नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रीको रूपमा हुन्छ। एकल ब्याट्रीको मूल्याङ्कन भोल्टेज 3.2V हो, र चार्जिङ कट-अफ भोल्टेज 3.6V ~ 3.65V हो

लिथियम आइरन फस्फेट ब्याट्रीको चार्जिङ प्रक्रियाको क्रममा, लिथियम आइरन फस्फेटका केही लिथियम आयनहरू क्याथोड कार्बन सामग्रीलाई इम्बेड गर्न इलेक्ट्रोलाइट मार्फत क्याथोडमा प्रवेश गर्छन्। एकै समयमा, रासायनिक प्रतिक्रियाको सन्तुलन कायम राख्न बाह्य नियन्त्रण सर्किटबाट क्याथोडमा पुग्न एनोडबाट इलेक्ट्रोनहरू निस्किन्छन्। डिस्चार्ज प्रक्रियामा, लिथियम आयनहरू चुम्बकीय बलबाट भाग्छन् र इलेक्ट्रोलाइटको माध्यमबाट एनोडमा पुग्छन्, जबकि क्याथोडबाट निस्कने इलेक्ट्रोनहरू बाहिरी सर्किटहरू मार्फत एनोडमा पुग्छन् जसले बाहिरी ऊर्जा प्रदान गर्दछ।

लिथियम आइरन फस्फेट ब्याट्रीको विकासमा उच्च भोल्टेज, उच्च ऊर्जा घनत्व, लामो चक्र जीवन, राम्रो सुरक्षा प्राविधिक प्रदर्शन, कम सेल्फ डिस्चार्ज दर, कुनै मेमोरी र यस्तै अन्य फाइदाहरू छन्।

Lifepo4 को क्रिस्टल संरचनामा, अक्सिजन परमाणुहरू छवटा अक्षरहरूमा मिलाइएको छ। PO43 टेट्राहेड्रन र FeO6 octahedron क्रिस्टलको एक स्थानिक संरचना कंकाल बनाउँछ। Li र Fe ले यी अष्टहेड्रनको खाली ठाउँहरू ओगटेका छन्, P ले ग्याप मार्फत टेट्राहेड्रन ओगटेको छ, जहाँ Fe ले अष्टाहेड्रनसँग साझा कोणीय स्थान ओगटेको छ, र Li ले प्रत्येक अष्टाहेड्रनको सहवेरियन्ट स्थिति ओगटेको छ। Feo6 को octahedrons क्रिस्टल को bc समतल मा जोडिएको छ, र b अक्ष मा lio6 को octahedrons चेन संरचना द्वारा जोडिएको छ। एउटा FeO6 अक्टाहेड्रन, दुई LiO6 अक्टाहेड्रन र एउटा PO43 टेट्राहेड्रन। FeO6 को कुल octahedral नेटवर्क विच्छेदन छ, त्यसैले यसले इलेक्ट्रोनिक चालकता बनाउन सक्दैन। अर्कोतर्फ, PO43 टेट्राहेड्रन प्रतिबन्धित जालीको भोल्युम लगातार परिवर्तन हुन्छ, जसले Li ablation र इलेक्ट्रोनिक प्रसारलाई असर गर्छ, यसैले LiFePO4 क्याथोड सामग्रीको इलेक्ट्रोनिक चालकता र आयन प्रसार उपयोग दक्षताको अत्यन्त कम स्तरमा नेतृत्व गर्दछ।

लिथियम आइरन फस्फेट ब्याट्रीको उच्च सैद्धान्तिक क्षमता (लगभग 170mAh/g) र 3.4V को डिस्चार्ज प्लेटफर्म छ। ली एनोड र एनोड, चार्ज र डिस्चार्जिंग बीच अगाडि र पछाडि बग्छ। चार्ज गर्दा, अक्सिडेशन टेक्नोलोजी प्रतिक्रिया हुन्छ, र ली एनोडबाट भाग्छ। क्याथोडमा इम्बेडेड इलेक्ट्रोलाइटको विश्लेषण गरेर, फलाम Fe2 बाट Fe3 मा परिवर्तन हुन्छ, र रासायनिक अक्सीकरण प्रणाली प्रतिक्रिया हुन्छ।

लिथियम आइरन फस्फेट ब्याट्रीको चार्ज डिस्चार्ज प्रतिक्रिया lifepo_4 र fepo_4 बीचमा हुन्छ। चार्जिङ व्यवस्थापन प्रक्रियाको क्रममा, LiFePO4 ले परम्परागत लिथियम आयनहरूबाट अलग भई FePO4 बनाउन सक्छ, र डिस्चार्ज विकास प्रक्रियाको क्रममा, LiFePO4 FePO4 सम्मिलित गरेर लिथियम आयनहरू बढाएर गठन गर्न सकिन्छ।

जब ब्याट्री चार्ज हुन्छ, लिथियम आयनहरू लिथियम आइरन फस्फेट क्रिस्टलबाट क्रिस्टल सतहमा सर्छ, विद्युतीय क्षेत्र बलको प्रभाव अन्तर्गत इलेक्ट्रोलाइटमा प्रवेश गर्दछ, फिल्मबाट पार हुन्छ, र त्यसपछि इलेक्ट्रोलाइट मार्फत ग्रेफाइट क्रिस्टलको सतहमा सर्छ, र त्यसपछि। ग्रेफाइट क्रिस्टल जालीमा सम्मिलित।

अर्कोतर्फ, इलेक्ट्रोनिक जानकारी कन्डक्टर मार्फत एनोडको एल्युमिनियम पन्नी कलेक्टरमा लग, ब्याट्रीले प्रयोग गर्ने एनोड पोल, बाह्य नियन्त्रण सर्किट, क्याथोड, क्याथोड लग र तामाको पन्नी कलेक्टरमा प्रवाह गर्दछ। ब्याट्री क्याथोड, र कन्डक्टर मार्फत चिनियाँ ग्रेफाइट क्याथोडमा प्रवाह हुन्छ। क्याथोडको चार्ज ब्यालेन्स। जब लिथियम आयरन फस्फेटबाट लिथियम आयन डिफेस हुन्छ, लिथियम आइरन फास्फेट फलामको फास्फेटमा परिणत हुन्छ। जब ब्याट्री डिस्चार्ज हुन्छ, लिथियम आयनहरू कालो जंक्शन क्रिस्टलबाट निकालिन्छन् र लर्निंग इलेक्ट्रोलाइटमा प्रवेश गर्छन्। त्यसपछि, तिनीहरू झिल्ली मार्फत लिथियम फलाम फस्फेट क्रिस्टलको सतहमा स्थानान्तरण गर्न सकिन्छ, र त्यसपछि इलेक्ट्रोलाइट समाधान विश्लेषण गरेर लिथियम फलाम फास्फेटको जालीमा इम्बेड गर्न सकिन्छ।

एकै समयमा, इलेक्ट्रोनहरू कन्डक्टरको माध्यमबाट क्याथोड तामा पन्नी कलेक्टरमा, ब्याट्री क्याथोड, बाह्य सर्किट, एनोड, ब्याट्री एनोड एल्युमिनियम पन्नी कलेक्टरमा एनोड, र त्यसपछि कन्डक्टर मार्फत लिथियम आइरन फस्फेट एनोडमा प्रवाह हुन्छ। दुई ध्रुवीय चार्ज सन्तुलित छन्। लिथियम आयनहरूलाई फलामको फास्फेट क्रिस्टलमा सम्मिलित गर्न सकिन्छ, र फलामको फास्फेटलाई लिथियम आइरन फास्फेटमा परिणत गरिन्छ।