La diferencia entre la batería de litio de hierro y la batería de litio

La batería de hierro-litio es un tipo de batería de la familia de baterías de litio, y el material del electrodo positivo es principalmente material de fosfato de hierro y litio, que también se conoce como batería de hierro y litio. En comparación con las baterías de plomo-ácido tradicionales, las baterías de iones de litio tienen ventajas significativas en términos de voltaje operativo, densidad de energía y ciclo de vida.

En comparación con la batería de plomo-ácido tradicional, la batería de hierro-litio tiene las siguientes ventajas: alta densidad de energía, alta seguridad, rendimiento a alta temperatura, alta potencia y larga vida útil, peso ligero, ahorro de costes de refuerzo de la sala, tamaño pequeño, largo duración de la batería, buena seguridad y otras ventajas.

En 1990, Sony introdujo por primera vez baterías de iones de litio con LiCoO2 como electrodo positivo en el laboratorio y comenzó la producción industrial en 1991. En comparación con las baterías tradicionales de plomo-ácido, las baterías de iones de litio tienen ventajas significativas en términos de voltaje de funcionamiento, densidad de energía, y ciclo de vida. Por lo tanto, las baterías de iones de litio se han utilizado ampliamente en dispositivos electrónicos portátiles y herramientas eléctricas durante las últimas dos décadas. En los últimos años, con la atención mundial a la conservación de energía y la reducción de emisiones, las baterías de iones de litio se han utilizado gradualmente en diversas industrias, como las comunicaciones, las redes eléctricas nacionales y los vehículos eléctricos. Para el ahorro de energía y la reducción de emisiones de la industria de la energía de las comunicaciones, se requiere que la batería sea más pequeña en tamaño, más liviana, más duradera, más resistente a altas temperaturas, más fácil de mantener, más estable en rendimiento, más ecológica , etc. Por lo tanto, para satisfacer estas demandas, también se requieren baterías de iones de litio. Está cambiando gradualmente hacia las baterías de gran capacidad, y han surgido baterías de fosfato de hierro y litio para la comunicación. La batería abc de hierro-litio es un tipo de batería de la familia de baterías de litio. El material del electrodo positivo es principalmente material de fosfato de hierro y litio. También se conoce como batería de litio de hierro.

Las baterías de hierro-litio no son tan seguras como dicen algunos amigos en Internet. También existe el peligro de una explosión. La tecnología requiere veracidad y rigor.

La batería de fosfato de hierro y litio 26650-3AH se sobrecargó con 3C10V y la batería explotó. Repita la prueba y los resultados son similares.

Cuando la batería de litio se carga y se descarga con una gran corriente, el interior de la batería continúa calentándose y el gas generado durante el proceso de activación se expande, la presión interna de la batería aumenta y la presión alcanza un cierto nivel. Si la carcasa exterior tiene un defecto, se romperá y provocará una fuga de líquido, un incendio e incluso una explosión. Por lo tanto, cuando lo use, debe prestar atención a la seguridad.

Sin embargo, durante el uso normal, el sistema de gestión de la batería se utiliza generalmente para proteger la batería de litio de potencia, por lo que casi no hay explosión. Sin embargo, para las baterías de teléfonos móviles, debido a que las medidas de protección no están en su lugar, es más probable que explote.

El nombre completo de la batería de hierro-litio es batería de iones de litio de fosfato de hierro y litio. Debido a que su rendimiento es particularmente adecuado para aplicaciones de energía, también se le llama "batería de litio-hierro". (En lo sucesivo, "batería de litio y hierro")

Principio de funcionamiento de la batería de hierro-litio (LiFePO4)

La estructura interna de la batería LiFePO4 se muestra en la Figura 1. A la izquierda está el LiFePO4 estructurado con olivino como el electrodo positivo de la batería. El papel de aluminio está conectado al electrodo positivo de la batería. El medio es el separador de polímeros. Separa el electrodo positivo del negativo, pero el ion litio Li + puede pasar y el electrón e- no puede pasar. El lado derecho está compuesto por Un electrodo negativo de batería compuesto de carbono (grafito) está conectado al electrodo negativo de la batería mediante una lámina de cobre. Entre los extremos superior e inferior de la batería está el electrolito de la batería, y la batería está sellada herméticamente por una carcasa de metal.

Cuando se carga la batería LiFePO4, el ion litio Li + en el electrodo positivo migra hacia el electrodo negativo a través del separador de polímero; durante la descarga, el ion litio Li + en el electrodo negativo migra hacia el electrodo positivo a través del separador. Las baterías de iones de litio llevan el nombre de los iones de litio que migran hacia adelante y hacia atrás durante la carga y descarga.

Rendimiento principal de la batería LiFePO4

El voltaje nominal de la batería LiFePO4 es de 3,2 V, el voltaje de carga de terminación es de 3,6 V y el voltaje de descarga de terminación es de 2,0 V. Debido a la calidad y el proceso de los materiales positivos y negativos y los materiales de electrolitos utilizados por varios fabricantes, habrá algunas diferencias en su rendimiento. Por ejemplo, el mismo modelo (batería estándar del mismo paquete) tiene una gran diferencia en la capacidad de la batería (10% a 20%).

La batería de fosfato de hierro y litio es en realidad una batería de iones de litio con fosfato de hierro y litio como material de electrodo positivo. Para la batería de iones de litio, los datos del electrodo positivo se dividen en varios tipos, como cobaltato de litio, manganato de litio, niquelato de litio, datos ternarios y fosfato de hierro. Litio, etc., durante el cual el fosfato de hierro y litio es el material más utilizado en la industria de las baterías de litio.

La batería de fosfato de hierro y litio está conectada por el papel de aluminio al electrodo positivo de la batería, y el lado izquierdo es la barrera del polímero. Separa el electrodo positivo del negativo, pero el ion litio Li puede iniciarse y el electrón e- no puede utilizarse. El lado derecho es el electrodo negativo de la batería compuesto de carbono. Está conectado con el polo negativo de la batería. El electrolito está sellado entre los extremos superior e inferior de la batería. La batería está sellada por una carcasa de metal. Cuando se carga la batería LiFePO4, el ion de litio en el electrodo positivo se separa del polímero al electrodo negativo. Durante el proceso de descarga, el electrodo negativo de iones de litio Li al principio se mueve al electrodo positivo y la batería de iones de litio recibe el nombre de que el ión de litio se mueve hacia adelante y hacia atrás durante la carga y descarga.

Principio de funcionamiento de la batería de iones de litio, cuando la batería está cargada, Li se mueve desde la superficie 010 del cristal de fosfato de hierro y litio hasta la apariencia del cristal, y bajo el efecto de la fuerza del campo eléctrico, ingresa al electrolito, pasa a través de la barrera y luego pasa a la apariencia del cristal de grafito a través del electrolito. Luego, incrustado en la red de grafito, después de que los iones de litio se desintercalan del fosfato de hierro y litio, el fosfato de litio y hierro se convierte en fosfato de hierro; cuando la batería se descarga, el Li se desintercala del cristal de grafito, entra en el electrolito, atraviesa la barrera y luego atraviesa el electrolito. Se trasladó a la apariencia del cristal de fosfato de hierro y litio, y luego se volvió a insertar en la red cristalina de fosfato de hierro y litio a través de la superficie 010, y luego se descargó al electrodo positivo de fosfato de litio y hierro a través del conductor eléctrico para comenzar a descargar.

Para alinear la conducción de los electrodos positivo y negativo de la batería de fosfato de hierro y litio, es necesario participar de los electrodos positivo y negativo de la batería para que constituya la actividad de la batería, y cómo terminar en el proceso. de la descripción teórica y el proceso de producción teórico. Las tres ecuaciones anteriores también deben describir una serie de experimentos para verificar, establecer un modelo matemático o establecer una fórmula de curriculum vitae, y luego estos modelos pueden formularse para la representación de baterías de iones de litio.

En ese momento, las habilidades domésticas de baterías de iones de litio tenían la edad suficiente para tener el nivel líder en el mundo. En ese momento, la industria todavía se estaba enfocando en baterías de iones de litio con fosfato de hierro y litio como electrodo positivo. Muchos países han desarrollado nuevos materiales para baterías de iones de litio, solo en ese momento, no había producción a gran escala. Algunos académicos señalaron que al menos dentro de 10, los datos del cátodo de fosfato de hierro y litio son una industria abierta y generalizada.

1, el voltaje típico del monómero de fosfato de hierro y litio es de 3,2 V; iones de litio 3,7 V

2, la punción de fosfato de hierro y litio no se dispara sin explosión; los iones de litio lo harán.

3, el fosfato de hierro y litio resistente a la sobrecarga al 100% no causará una explosión de fuego; Iones de litio de más de 4,35 V se abultarán con gas.

4, fosfato de hierro y litio resistente a la sobrecarga y descarga excesiva, la liberación excesiva a corto plazo a 0 puede recuperar más del 80%; La descarga excesiva de iones de litio a 2,6 V producirá daños irreversibles.

5, la batería de fosfato de hierro y litio se refiere a una batería de iones de litio que utiliza fosfato de hierro y litio como material de electrodo positivo. Los materiales de los electrodos positivos de las baterías de iones de litio incluyen principalmente cobaltato de litio, manganato de litio, niquelato de litio, materiales ternarios, fosfato de hierro y litio y similares. Entre ellos, el cobaltato de litio es el material de electrodo positivo utilizado en la mayoría de las baterías de iones de litio.

6, mejora del rendimiento de seguridad

El enlace PO en el cristal de fosfato de hierro y litio es estable y difícil de descomponer, y no se colapsa ni se calienta como un cobaltato de litio ni forma una sustancia oxidante fuerte incluso a alta temperatura o sobrecarga, y por lo tanto tiene buena seguridad. Se ha informado que en la operación real, se encontró que una pequeña parte de la muestra tenía un fenómeno de quemado en la prueba de acupuntura o cortocircuito, pero no hubo un evento de explosión. En el experimento de sobrecarga, se utilizó una carga de alto voltaje que era varias veces mayor que el voltaje de autodescarga, y se encontró que todavía había un fenómeno de explosión. Sin embargo, su seguridad de sobrecarga se ha mejorado mucho en comparación con la batería de óxido de cobalto de litio de electrolito líquido ordinario.

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