作业帮磷酸铁锂电池的主要工作原理是什么
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/15 18:22:42
磷酸铁锂电池的主要工作原理是什么
磷酸铁锂电池的主要工作原理是什么
磷酸铁锂电池的主要工作原理是什么
锂离子电池内部主要由正极、负极、电解质及隔膜组成.正、负极及电解质材料不同及工艺上的差异使电池有不同的性能,并且有不同的名称.目前市场上的锂离子电池正极材料主要是钴酸锂（LiCoO2）、锰酸锂(LiMn2O4),另外还有少数采用镍酸锂(LiNiO2)作正极材料的锂离子电池.新开发的磷酸铁锂电池是用磷酸铁锂（LiFePO4,简称LFP）材料作电池正极的锂离子电池,它是锂离子电池家族的新成员.
图1：磷酸铁锂电池工作原理
磷酸铁锂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.
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.锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的.
由于磷酸铁锂电池具有无可比拟的优势,可广泛应用于多个领域.根据市场普及程度,磷酸铁锂应用大致分三个阶段：
第一阶段（目前较为广泛）：
1．电动工具：电钻、电锯、割草机等；
2．遥控汽车、船、飞机等玩具；
3．不间断电源（UPS）及应急灯、警示灯及矿灯(安全性最好)；
4、替代照相机中3V的一次性锂电池及9V的镍镉或镍氢可充电电池（尺寸完全相同）；
第二阶段（目前正在兴起）：
1．轻型电动车：电动自行车、高尔夫球车、小型平板电瓶车、铲车、清洁车、电动轮椅等；
2．太阳能及风力发电的储能设备；
3．小型医疗仪器设备及便携式仪器等.
第三阶段（目前靠政府推动）：
1．大型电动车辆：公交车、汽车、景点游览车及混合动力车等.
