लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरी म्हणजे काय?

लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरी ही लिथियम आयन बॅटरी आहे ज्यामध्ये कॅथोड मटेरियल म्हणून लिथियम आयर्न फॉस्फेट (LiFePO4) आणि कॅथोड मटेरियल म्हणून कार्बन असते. सिंगल बॅटरीचे रेट केलेले व्होल्टेज 3.2V आहे आणि चार्जिंग कट-ऑफ व्होल्टेज 3.6V~3.65V आहे.
चार्जिंग प्रक्रियेदरम्यान, लिथियम लोह फॉस्फेटचे काही लिथियम आयन बाहेर पडतील आणि इलेक्ट्रोलाइटिक वस्तुमान कॅथोडमध्ये हस्तांतरित केले जाईल आणि कार्बन सामग्रीसह एम्बेड केले जाईल. त्याच वेळी, रासायनिक अभिक्रियाचा समतोल राखण्यासाठी एनोडमधून इलेक्ट्रॉन सोडले जातात आणि बाह्य सर्किटमधून येतात. डिस्चार्ज प्रक्रियेत, लिथियम आयन चुंबकीय शक्तीद्वारे बाहेर पडतात, इलेक्ट्रोलाइटिक वस्तुमानाद्वारे येतात, त्याच वेळी बाहेर पडतात, बाह्य सर्किटमध्ये येतात आणि बाहेरून ऊर्जा प्रदान करतात.

लिथियम लोहफॉस्फेट बॅटरीमध्ये उच्च कार्यरत व्होल्टेज, उच्च उर्जेची घनता, दीर्घ सायकल आयुष्य, चांगली सुरक्षितता, कमी सेल्फ डिस्चार्ज रेट आणि कोणतीही मेमरी नाही असे फायदे आहेत.
क्रिस्टल स्ट्रक्चरमध्ये, ऑक्सिजनचे अणू सहा वर्णांमध्ये जवळून व्यवस्थित केले जातात. PO43 टेट्राहेड्रॉन आणि FeO6 क्रिस्टलचा अवकाशीय सांगाडा बनवतात, Li आणि Fe अष्टाहेड्रॉन अंतर व्यापतात, P टेट्राहेड्रॉन अंतर व्यापतात, जेथे Fe सह कोनीय स्थान व्यापतो आणि Li सहकोणीय स्थान व्यापतो. FeO6 स्फटिकाच्या BC समतलावर एकमेकांशी जोडलेले आहे आणि B अक्षाच्या दिशेने LiO6 ची अष्टभुज रचना एका साखळी रचनेत एकमेकांशी जोडलेली आहे. एक FeO6, दोन LiO6 आणि एक PO43 टेट्राहेड्रॉन एकत्र असतात.

FeO6 चे एकूण नेटवर्क खंडित आहे, त्यामुळे ते चालकता तयार करू शकत नाही. दुसरीकडे, PO43 टेट्राहेड्रॉन जाळीच्या आवाजातील बदलास प्रतिबंधित करते आणि Li च्या पृथक्करण आणि प्रसारावर परिणाम करते, परिणामी कॅथोड सामग्रीची अत्यंत कमी इलेक्ट्रॉनिक चालकता आणि आयन प्रसार कार्यक्षमता होते.

सैद्धांतिकदृष्ट्या, बॅटरीची क्षमता उच्च आहे (सुमारे 170mAh/g), आणि डिस्चार्ज प्लॅटफॉर्म 3.4V आहे. ली चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग दरम्यान मागे-पुढे जाते. चार्जिंग दरम्यान, ऑक्सिडेशन प्रतिक्रिया उद्भवते आणि ली निसटते. इलेक्ट्रोलाइटिक पदार्थ कॅथोडमध्ये एम्बेड केला जातो आणि लोह Fe2 मधून Fe3 मध्ये बदलला जातो आणि ऑक्सिडेशन प्रतिक्रिया उद्भवते.

लिथियम लोह फॉस्फेट बॅटरीची संरचनात्मक वैशिष्ट्ये काय आहेत?

लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरीची डावी बाजू ऑलिव्हिन सामग्रीपासून बनलेली असते, जी ॲल्युमिनियम फॉइलद्वारे बॅटरीशी जोडलेली असते. उजवीकडे कार्बन (ग्रेफाइट) बनलेला बॅटरी कॅथोड आहे, जो कॉपर फॉइल आणि बॅटरी कॅथोडने जोडलेला आहे. मध्यभागी विभक्त पॉलिमरचा पडदा असतो. लिथियम पडद्यामधून जाऊ शकते, पडद्यामधून नाही. बॅटरीचा आतील भाग इलेक्ट्रोलाइटिक पदार्थाने भरलेला असतो आणि बॅटरी धातूच्या कवचाने सील केलेली असते.

बॅटरी चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंगचे तत्त्व काय आहे?

लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरीची चार्ज डिस्चार्ज प्रतिक्रिया LiFePo4 आणि FePO4 दरम्यान घडते. चार्जिंग दरम्यान, लिथियमपासून वेगळे झालेले आयन FePO4 बनवतात आणि डिस्चार्जिंग दरम्यान, लिथियम आयन LiFePo4 तयार करण्यासाठी FePO4 एम्बेड करतात.

जेव्हा बॅटरी चार्ज केली जाते, तेव्हा लिथियम आयन लिथियम आयर्न फॉस्फेट क्रिस्टलमधून क्रिस्टल पृष्ठभागावर जातात, विद्युत् क्षेत्र बलाच्या प्रभावाखाली इलेक्ट्रोलाइटिक पदार्थात प्रवेश करतात, डायाफ्राममधून जातात आणि नंतर इलेक्ट्रोलाइटद्वारे ग्रेफाइट क्रिस्टलच्या पृष्ठभागावर जातात, आणि नंतर ग्रेफाइट जाळीमध्ये एम्बेड केले. दुसरीकडे, कॉपर फॉइल कलेक्टर कंडक्टरमधून ॲल्युमिनियम फॉइल कलेक्टरकडे, लग, बॅटरी कॉलम, एक्सटर्नल सर्किट, कान ते बॅटरी कॅथोड आणि कंडक्टरमधून ग्रेफाइट कॅथोडकडे वाहतो. कॅथोडचा चार्ज शिल्लक. लिथियम आयरन फॉस्फेटपासून लिथियम आयन कमी झाल्यानंतर, लिथियम आयर्न फॉस्फेटचे आयर्न फॉस्फेटमध्ये रूपांतर होते.