锂铁电池的原理和特点解析

锂铁电池的原理

锂铁电池的内部结构如图1所示。左边是橄榄石结构的LiFePO4作为电池的正极，由铝箔与电池正极连接，中间是聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开，但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过，右边是由碳（石墨）组成的电池负极，由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质，电池由金属外壳密闭封装。外部可加装电池夹。

LiFePO4电池在充电时，正极中的锂离子Li+通过聚合物隔膜向负极迁移；在放电过程中，负极中的锂离子Li+通过隔膜向正极迁移。锂电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。

0锂铁电池的特点

1、效率输出：标准放电为2～5C、继续高电流放电可达10C，瞬间脉冲放电（10S）可达20C；

2、成本低

3、使电池内部或外部受到伤害，电池不燃烧、不爆炸、安全性最好；

4、好的循环寿命，经500次循环，其放电容量仍大于95%；

5、放电到零伏也不会损坏；

6、充电快速；

7、温时性能良好：外部温度65℃时内部温度则高达95℃，电池放电结束时温度可达160℃，电池的结构安全、完好；

磷酸锂铁电池具有许多优势，例如高温特性佳、循环寿命长及材料成本低等，且磷酸锂铁电池的安全性更是目前正极材料中最佳者。只是该材料仍有体积能量密度较低及材料导电性差等缺点；体积能量密度低将限制该电池在便携式产品的使用，而导电性则需仰赖制程技术来改善。

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