磷酸铁锂电池在物品应用中的交流恒流源特点
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至3.65V之间。其工作原理是,在充电过程中,部分锂离子从磷酸铁锂脱出并通过电解质传递到负极嵌入碳材料,同时正极释放电子流向外部;在放電时,反之亦然。
在LiFePO4晶体结构中,氧原子以六方紧密排列。PO43-四面体和FeO6八面体构成晶格的空间骨架,其中Li和Fe占据八面体空隙,而P占据四面体空隙。在此结构中,FeO6八面体沿bc平面的方向相互连接,而b轴方向上的LiO6八面体结构形成链状结构。一个FeO6八面体与两个LiO6八面体及一个PO43-四面体共棱。
由于FeO6共边网络不连续,这导致了电子导electricity能力的缺乏;同时,PO43-四面的存在限制了晶格的变化,从而影响了Li+的脱嵌以及电子扩散效率低下。这使得理论比容量较高(约170mAh/g),但实际应用中的能量转移效率仍有待提高。
磷酸铁锂离子电池具有安全性强、耐高温、高循环性能等优点,并且具有长寿命特性,即便每天一充也能维持五年左右时间。此外,由于其低温性能较差,因此南方地区使用寿命可能更长。
主要优点包括:
能量比比较高
运用寿数长
额外工作压力大
高功率接受能力
自放電速率低
重量轻于同等铅酸或镍镉蓄電池
磷酸铁锂离子电池广泛应用于动力系统,如乘用车、客车、物流车以及低速交通工具等领域。此外,它们还被用于启动源系统,以及储能系统如可再生能源发電站安全并网、调峰控制、大规模分布式储能解决方案等场景。