磷酸铁锂电池与20个基本电路图的物品应用特点讲解
导语：磷酸铁锂电池是一种利用磷酸铁锂（LiFePO4）作为正极材料、碳为负极材料的锂离子电池，其单体额定电压为3.2V，充电截止电压在3.6V~3.65V之间。通过充放电过程，部分锂离子从正极脱出并经由电解质传递至负极嵌入，而电子则自外部回流至负极维持化学平衡。在放电阶段，锂离子再次从负极释出通过电解质到达正极，同时电子自外部流向正侧，为外界提供能量。
在LiFePO4晶体结构中，氧原子以六方紧密堆积排列。PO43-四面体和FeO6八面体构成了晶体空间骨架，其中Li和Fe分别占据八面体空隙，而P占据四面体空隙。FeO6八面体在bc面上相互连接成链状结构。而1个FeO6与2个LiO6共边，并与1个PO43共棱。
由于连续的共边八面体网络使得不能形成电子导通；同时，由于PO43-限制了晶格的变化，对于Li+的脱嵌和电子扩散造成了障碍，使得LiFePO4作为正极材料具备低效率的电子导通率及离子的扩散能力。
理论上，该类型電池拥有较高比容量（约170mAh/g），且放電平台位于3.4V。此类電池通過其雙極間往返移動來實現充放電過程，在充電階段發生氧化反應，導致從負極迸發出的電子與從陽極離開並經過溶液進入負極中的鋰離子進行交換，並伴隨著鐵元素從二價轉變為三價。
磷酸铁锂离子 电池是钠铅镍氢等非可再生能源储能设备的一种替代品，它具有安全性强、耐高温、循环性能好等优点，并且理论寿命超过2000次，但实际应用中因成本考虑可能会使用更经济型材料进行制造。此类技术不仅适用于动力系统，还广泛应用于启动源系统及储能系统领域，如UPS供货，以及应急灯光照明系统等场合。
这些特性使得磷酸铁锂离子 电池成为一种理想选择，不仅可以用作大型车辆如公交车、客车、高速公路服务站汽车以及其他商业运输工具，而且还适用于轻便小型机器人、小型家用物品、大规模太阳能或风力发电存储设备以及各种消费级产品，如遥控模型飞机或船只等玩具。此外，它们也被用于医疗器械以及需要长时间稳定运行的小型仪器设备中。
