लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरीचे चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग तत्त्व काय आहे?

लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरी ही लिथियम आयन बॅटरी आहे ज्यामध्ये लिथियम आयर्न फॉस्फेट (LiFePO4) नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री म्हणून आणि कार्बन नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री म्हणून असते. सिंगल बॅटरीचे रेट केलेले व्होल्टेज 3.2V आहे आणि चार्जिंग कट-ऑफ व्होल्टेज 3.6V~3.65V आहे

लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरीच्या चार्जिंग प्रक्रियेदरम्यान, लिथियम आयर्न फॉस्फेटचे काही लिथियम आयन बाहेर पडतात आणि कॅथोड कार्बन सामग्री एम्बेड करण्यासाठी इलेक्ट्रोलाइटद्वारे कॅथोडमध्ये प्रवेश करतात. त्याच वेळी, रासायनिक अभिक्रियाचे संतुलन राखण्यासाठी बाह्य नियंत्रण सर्किटमधून कॅथोडपर्यंत पोहोचण्यासाठी एनोडमधून इलेक्ट्रॉन सोडले जातात. डिस्चार्ज प्रक्रियेत, लिथियम आयन चुंबकीय शक्तीद्वारे निसटतात आणि इलेक्ट्रोलाइटद्वारे एनोडपर्यंत पोहोचतात, तर कॅथोडमधून सोडलेले इलेक्ट्रॉन बाहेरून ऊर्जा देण्यासाठी बाह्य सर्किट्सद्वारे एनोडपर्यंत पोहोचतात.

लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरीच्या विकासामध्ये उच्च व्होल्टेज, उच्च ऊर्जा घनता, दीर्घ सायकल आयुष्य, चांगली सुरक्षा तांत्रिक कामगिरी, कमी सेल्फ डिस्चार्ज रेट, स्मृती नसणे इत्यादी फायदे आहेत.

Lifepo4 च्या क्रिस्टल स्ट्रक्चरमध्ये, ऑक्सिजनचे अणू जवळून सहा अक्षरांमध्ये व्यवस्थित केले जातात. PO43 टेट्राहेड्रॉन आणि FeO6 ऑक्टाहेड्रॉन क्रिस्टलचा अवकाशीय संरचना सांगाडा बनवतात. Li आणि Fe ने या octahedron चे अंतर व्यापले आहे, P ने tetrahedron द्वारे अंतर व्यापले आहे, जेथे Fe ने octahedron सह सामाईक कोनीय स्थान व्यापले आहे, आणि Li ने प्रत्येक अष्टाहेड्रॉनचे सहवेरियंट स्थान व्यापले आहे. Feo6 चे octahedrons क्रिस्टलच्या bc समतलावर जोडलेले आहेत, आणि b अक्षावरील lio6 चे अष्टहेड्रॉन साखळी रचनेने जोडलेले आहेत. एक FeO6 ऑक्टाहेड्रॉन, दोन LiO6 ऑक्टाहेड्रॉन आणि एक PO43 टेट्राहेड्रॉन. FeO6 चे एकूण ऑक्टाहेड्रल नेटवर्क खंडित आहे, त्यामुळे ते इलेक्ट्रॉनिक चालकता तयार करू शकत नाही. दुसरीकडे, PO43 टेट्राहेड्रॉन प्रतिबंधित जाळीचे प्रमाण सतत बदलते, जे Li पृथक्करण आणि इलेक्ट्रॉनिक प्रसार प्रभावित करते, अशा प्रकारे LiFePO4 कॅथोड सामग्रीची इलेक्ट्रॉनिक चालकता आणि आयन प्रसार वापर कार्यक्षमतेची अत्यंत निम्न पातळी ठरते.

लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरीची उच्च सैद्धांतिक क्षमता (सुमारे 170mAh/g) आणि डिस्चार्ज प्लॅटफॉर्म 3.4V आहे. ली चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग, एनोड आणि एनोड दरम्यान मागे-पुढे वाहते. चार्जिंग दरम्यान, ऑक्सिडेशन तंत्रज्ञान प्रतिक्रिया येते आणि ली एनोडमधून बाहेर पडते. कॅथोडमध्ये एम्बेड केलेल्या इलेक्ट्रोलाइटचे विश्लेषण करून, लोह Fe2 ते Fe3 मध्ये बदलते आणि रासायनिक ऑक्सिडेशन प्रणालीची प्रतिक्रिया उद्भवते.

लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरीची चार्ज डिस्चार्ज प्रतिक्रिया lifepo_4 आणि fepo_4 दरम्यान घडते. चार्जिंग व्यवस्थापन प्रक्रियेदरम्यान, LiFePO4 पारंपारिक लिथियम आयनपासून दूर जाऊन FePO4 तयार करू शकते आणि डिस्चार्ज विकास प्रक्रियेदरम्यान, FePO4 एम्बेड करून लिथियम आयन वाढवून LiFePO4 तयार केले जाऊ शकते.

जेव्हा बॅटरी चार्ज केली जाते, तेव्हा लिथियम आयन लिथियम आयर्न फॉस्फेट क्रिस्टलपासून क्रिस्टल पृष्ठभागावर जातात, इलेक्ट्रिक फील्ड फोर्सच्या प्रभावाखाली इलेक्ट्रोलाइटमध्ये प्रवेश करतात, फिल्ममधून जातात आणि नंतर इलेक्ट्रोलाइटद्वारे ग्रेफाइट क्रिस्टलच्या पृष्ठभागावर जातात आणि नंतर ग्रेफाइट क्रिस्टल जाळीमध्ये एम्बेड केलेले.

दुसरीकडे, इलेक्ट्रॉनिक माहिती कंडक्टरच्या माध्यमातून एनोडच्या ॲल्युमिनियम फॉइल कलेक्टरमध्ये लग, बॅटरीद्वारे वापरलेले एनोड पोल, बाह्य नियंत्रण सर्किट, कॅथोड, कॅथोड लग आणि कॉपर फॉइल कलेक्टरमध्ये वाहते. बॅटरी कॅथोड, आणि कंडक्टरद्वारे चीनी ग्रेफाइट कॅथोडकडे वाहते. कॅथोडचा चार्ज शिल्लक. लिथियम आयरन फॉस्फेटपासून लिथियम आयनचे विघटन झाल्यावर लिथियम आयर्न फॉस्फेटचे आयर्न फॉस्फेटमध्ये रूपांतर होते. जेव्हा बॅटरी डिस्चार्ज केली जाते, तेव्हा लिथियम आयन ब्लॅक जंक्शन क्रिस्टलमधून काढून टाकले जातात आणि लर्निंग इलेक्ट्रोलाइटमध्ये प्रवेश करतात. नंतर, ते झिल्लीद्वारे लिथियम लोह फॉस्फेट क्रिस्टलच्या पृष्ठभागावर हस्तांतरित केले जाऊ शकतात आणि नंतर इलेक्ट्रोलाइट द्रावणाचे विश्लेषण करून लिथियम लोह फॉस्फेटच्या जाळीमध्ये एम्बेड केले जाऊ शकतात.

त्याच वेळी, इलेक्ट्रॉन्स कंडक्टरमधून कॅथोड कॉपर फॉइल कलेक्टरकडे, बॅटरी कॅथोड, बाह्य सर्किट, एनोड, ॲनोड बॅटरी ॲनोड ॲल्युमिनियम फॉइल कलेक्टरकडे आणि नंतर कंडक्टरद्वारे लिथियम लोह फॉस्फेट ॲनोडकडे जातात. दोन ध्रुवीय शुल्क संतुलित आहेत. लिथियम आयन लोह फॉस्फेट क्रिस्टलमध्ये घातले जाऊ शकतात आणि लोह फॉस्फेटचे लिथियम लोह फॉस्फेटमध्ये रूपांतर होते.