Не?литий темірібатарея? Литий темір батареясының жұмыс принципі мен артықшылықтарына кіріспе

Литий темір батареясы - литий батареялары тұқымдасына жататын батарея түрі. Оның толық атауы - литий темір фосфаты литий-иондық батарея. Катод материалы негізінен литий темір фосфатынан тұрады. Оның өнімділігі энергетикалық қолданбаларға өте қолайлы болғандықтан, оны «литий темір қуат батареясы» деп те атайды. (бұдан әрі «литий темір батареясы» деп аталады)

Литий темір батареясының (LiFePO4) жұмыс принципі
LiFePO4 батареясының ішкі құрылымы: Сол жақта оливин құрылымы бар LiFePO4 батареяның оң полюсі ретінде қолданылады, ол алюминий фольгамен және батареяның оң полюсімен байланысқан. Ортасында оң полюсті теріс полюстен бөлетін полимерлі диафрагма орналасқан. Дегенмен, Li+ литий ионы өте алады, бірақ электронды e өте алмайды. Оң жақта көміртектен (графиттен) тұратын батареяның теріс полюсі орналасқан, ол мыс фольгамен және батареяның теріс полюсімен байланысқан. Батареяның электролиті батареяның жоғарғы және төменгі ұштарының арасында орналасқан, ал батарея металл қабықпен тығыздалған.

LiFePO4 батареясы зарядталған кезде, оң электродтағы Li+ литий ионы полимер мембранасы арқылы теріс электродқа ауысады; Разрядтау процесінде теріс электродтағы Li+ литий ионы диафрагма арқылы оң электродқа ауысады. Литий-ионды батарея зарядтау және разрядтау кезінде литий иондарының ауысуымен аталған.

LiFePO4 батареясының негізгі өнімділігі
LiFePO4 батареясының номиналды кернеуі 3,2 В, зарядтау кернеуі 3,6 В, ал разрядтау кернеуі 2,0 В құрайды. Әртүрлі өндірушілер қолданатын оң және теріс электрод материалдарының және электролит материалдарының сапасы мен өңдеу тәсілдерінің әртүрлілігіне байланысты олардың өнімділігі біршама ерекшеленеді. Мысалы, бір модельдің (бір қаптамадағы стандартты батарея) батарея сыйымдылығы айтарлықтай ерекшеленеді (10% ~ 20%).

Артықшылықтарылитий темір батареясы
Дәстүрлі қорғасын-қышқылды батареялармен салыстырғанда, литий-ионды батареялардың жұмыс кернеуі, энергия тығыздығы, циклдік қызмет ету мерзімі және т.б. бойынша айтарлықтай артықшылықтары бар. Дәстүрлі қорғасын-қышқылды батареямен салыстырғанда оның келесі артықшылықтары бар: жоғары энергия тығыздығы, жоғары қауіпсіздік, жақсы жоғары температуралық өнімділік, жоғары қуат шығысы, ұзақ циклдік қызмет ету мерзімі, жеңіл салмақ, машина бөлмесін нығайту құнын үнемдеу, шағын өлшем, ұзақ батарея қызмет ету мерзімі, жақсы қауіпсіздік және т.б.