鋰電池的應用十分廣泛,依據(jù)材料不同,鋰電池具有諸多子類別,比如鋰電池、聚合物鋰電池等等。為了增進大家對鋰電池的認識,本文將對磷酸鐵鋰電池予以介紹。通過本文,你將對磷酸鐵鋰電池、磷酸鐵鋰電池的存放有所了解。如果你對鋰電池具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、磷酸鐵鋰電池
磷酸鐵鋰電池,是一種使用磷酸鐵鋰(LiFePO4)作為正極材料,碳作為負極材料的鋰離子電池,單體額定電壓為3.2V,充電截止電壓為3.6V~3.65V。
充電過程中,磷酸鐵鋰中的部分鋰離子脫出,經(jīng)電解質(zhì)傳遞到負極,嵌入負極碳材料;同時從正極釋放出電子,自外電路到達負極,維持化學反應的平衡。放電過程中,鋰離子自負極脫出,經(jīng)電解質(zhì)到達正極,同時負極釋放電子,自外電路到達正極,為外界提供能量。
磷酸鐵鋰電池具有工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長、安全性能好、自放電率小、無記憶效應的優(yōu)點。
在LiFePO4的晶體結(jié)構(gòu)中,氧原子呈六方緊密堆積排列。PO43-四面體和FeO6八面體構(gòu)成晶體的空間骨架,Li和Fe占據(jù)八面體空隙,而P占據(jù)四面體空隙,其中Fe占據(jù)八面體的共角位置,Li占據(jù)八面體的共邊位置。FeO6八面體在晶體的bc面上相互連接,b軸方向上的LiO6八面體結(jié)構(gòu)相互連接成鏈狀結(jié)構(gòu)。1個FeO6八面體與2個LiO6八面體和1個PO43-四面體共棱。
由于FeO6共邊八面體網(wǎng)絡不連續(xù),致使不能形成電子導電;同時,PO43-四面體限制了晶格的體積變化,影響了Li+的脫嵌和電子擴散,導致LiFePO4正極材料電子導電率和離子擴散效率極低。
LiFePO4電池的理論比容量較高(約為170mAh/g),放電平臺是3.4V。Li+在正負兩極之間往返脫-嵌實現(xiàn)充放電,充電時發(fā)生氧化反應,Li+從正極遷出,經(jīng)電解液嵌入負極,鐵從Fe2+變成Fe3+,發(fā)生氧化反應。
二、磷酸鐵鋰電池如何保存
磷酸鐵鋰電池是可以存放的,但要每隔大概2個月要給鋰電池充電才能保持其壽命不會衰減,否則久了無電就自然損壞了。
●磷酸鐵鋰電池不存在記憶效應,可以隨用隨充,但要注意的是鋰電池不能過度放電,過度放電會造成不可逆的容量損失。當機器提醒電量低的時候就要馬上開始充電了。
●日常使用中,剛充好的磷酸鐵鋰電池要擱置半個鐘,帶電性能穩(wěn)定后再使用,否則會影響電池性能。
●不使用儀器時,務必將電池取出保存在干燥陰涼處。
●注意磷酸鐵鋰電池的使用環(huán)境:鋰電池充電溫度為0℃~45℃,鋰電池放電溫度為-20℃~60℃。
●不要將電池與金屬物體混放,以免金屬物體觸碰到電池正負極,造成短路,損害電池甚至造成危險。
●不要敲擊、針刺、踩踏、改裝、日曬電池,不要將電池放置在微波、高壓等環(huán)境下。
●使用正規(guī)的匹配的鋰電池充電器給電池充電,不要使用劣質(zhì)的或其他類型電池充電器給磷酸鐵鋰電池充電。
●鋰電池長期不用應充入50%~80%的電量,并從儀器中取出存放在干燥陰涼的環(huán)境中,并每隔3個月充一次電池,以免存放時間過長,電池因自放電導致電量過低,造成不可逆的容量損失。
三、磷酸鐵鋰電池適合在低溫下保存嗎
鋰電池需充足電后保存。在20℃下可儲存半年以上,可見磷酸鐵鋰電池適宜在低溫下保存。曾有人建議將充電電池放入冰箱冷藏室內(nèi)保存,的確是個好主意。鋰原電池自放電很低,可保存3年之久,在冷藏的條件下保存,效果會更好。將鋰原電池存放在低溫的地方,不失是一個好方法。
鋰電池存在自放電現(xiàn)象,長時間保存會導致電池過放電而破壞電池內(nèi)部結(jié)構(gòu),減少電池壽命。因此長期保存的鋰電池應當每3~6個月補電一次,即充電到電壓為3.8~3.9V為宜。
存儲溫度越高和電池充的越飽,其容量損失就越厲害。所以不推薦長期的保存鋰離子電池,如果用戶手中有閑置的電池,那么專家推薦的存儲條件為充電水平是40%,存儲溫度低于15度或更低。磷酸鐵鋰電池的應用溫度范圍很廣,在北方的冬天室外,仍然可以使用,但容量會降低很多,如果回到室溫的條件下,容量又可以恢復。
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