磷酸铁锂离子电池充电原理解析

2021-09-02      1419 次浏览

磷酸铁锂离子电池充电


磷酸铁锂离子电池的充电器与一般锂离子电池是不同的。锂离子电池的最高终止充电电压是4.2伏,磷酸铁锂离子电池是3.65伏。磷酸铁锂离子电池的充电提议使用CCCV充电方式,即先恒流后恒压。恒流提议0.3C。恒压提议3.65.即恒流过程中0.3C电流充,当电池电压到达3.65V后,采用3.65V电压恒压充电,当充电电流低于0.1C(或0.05C)时停止充电,即电池已经洋溢。


一般磷酸锂铁电池充电上限电压3.7~4V,放电下限电压2~2.5V,综合考虑放电容量、放电中值电压、充电时间、恒流容量百分比、安全性这5个方面,采用恒流恒压的充电办法,有关磷酸铁锂离子电池,充电限制电压设定在3.55~3.70V较合理,推荐值为3.60~3.65V,放电下限电压2.2V~2.5V。


磷酸铁锂离子电池.jpeg


磷酸铁锂离子电池充放电原理


磷酸铁锂离子电池的充放电反应是在LiFePO4和FePO4两相之间进行。在充电过程中,LiFePO4逐渐脱离出锂离子形成FePO4,在放电过程中,锂离子嵌入FePO4形成LiFePO4。


电池充电时,锂离子从磷酸铁锂晶体迁移到晶体表面,在电场力的用途下,进入电解液,然后穿过隔膜,再经电解液迁移到石墨晶体的表面,而后嵌入石墨品格中。与此同时,电子经导电体流向正极的铝箔集电极,经极耳、电池正极柱、外电路、负极极柱、负极极耳流向电池负极的铜箔集流体,再经导电体流到石墨负极,使负极的电荷达至平衡。锂离子从磷酸铁锂脱嵌后,磷酸铁锂转化成磷酸铁锂离子电池。


电池放电时,锂离子从石墨晶体中脱嵌出来,进入电解液,然后穿过隔膜,经电解液迁移到磷酸铁锂晶体的表面,然后重新嵌入到磷酸铁锂的晶格内。与此同时,电子经导电体流向负极的铜箔集电极,经极耳、电池负极柱、外电路、正极极柱、正极极耳流向电池正极的铝箔集流体,再经导电体流到磷酸铁锂正极,使正极的电荷达至平衡。


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