磷酸铁锂电池的空间结构-聚合物锂电池和磷酸铁锂电池有什么不同及区别详解

对于LiFePO4的正极合金材料，其原料来源较为广泛，循环式采用寿命极短，安全可靠指数也极高，对自然环境问题较细，在众多正极合金材料中体现出非常强的综合操控性，一直是制取锂阳离子组电池组正极的热点合金材料，在最近几年的发展下，LiFePO4型正极合金材料已经达到新颖的水平，甚至开始非正规商品化应用，LiFePO4为辉石内部结构，空间布局如图1所示，其理论比耗电量为170mAhh，当锂阳离子组电池组进行电池时，会出现水解化学反应，锂阳离子组FeO6微观间转化成，流往氢氟酸，最后抵达正极，出外，同时抵达正极，Cancon从二价铁阳离子变为二价铁阳离子，出现水解化学反应。振动过程则与电池过程相反，出现的是还原成化学反应。

磷酸铁锂电组，是指以磷酸铁锂做为正极合金材料的锂阳离子组电池组。锂阳离子组电池组的正极合金材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元合金材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是现阶段绝大多数锂阳离子组电池组采用的正极合金材料。

意义

合金交易中心，钴（Co）名符其实，并且储存量太少，镍（Ni）、锰（Mn）较昂贵，而铁（Fe）储存量非常多。正极合金材料的价格也与那些合金的政台一致。因此，选用LiFePO4正极合金材料弄成的锂阳离子组电池组应是挺昂贵的。它的另一个特点是对自然环境环保无污染。

做为电池电池组的明确要求是：耗电量高、输入电阻高、良好的充振动循环式操控性、输入电阻稳定、能大充振动、高分子稳定操控性、采用中安全可靠（不会因过电池、过振动及漏电等操作失当而引起熔化或核爆）、输出功率范围宽、无污染或少毒、对自然环境无污染。选用LiFePO4作正极的磷酸铁锂电组在那些操控性明确要求上都不错，特别在大振动率振动（5～10C振动）、振动电阻平稳上、安全可靠上（不熔化、不核爆）、采用寿命上（循环式单次）、对自然环境无污染上，它是最合适的，是现阶段最合适的大电阻输入锂阳离子组。

内部结构与工作原理

LiFePO4做为电池组的正极，由塑料与电池组正极相连，中间是树脂的A43EI235E，它把正极与正极分隔，但锂阳离子组Li可以透过而电子e-不能透过，左边是由碳（硅）组成的电池组正极，由铜板与电池组的正极相连。电池组的上尾端之间是电池组的钙，电池组由合金外壳密封PCB。

LiFePO4电池组在电池时，正极中的锂阳离子组Li透过树脂A43EI235E向正极北迁;在振动过程中，正极中的锂阳离子组Li透过A43EI235E向正极北迁。锂阳离子组电池组就是因锂阳离子组在充振动时往复北迁而命名的。

LiFePO4内部内部结构

主要操控性

LiFePO4电池组的标称电阻是3.2V、终止电池电阻是3.6V、终止振动压是2.0V。由于各个生产厂家选用的正、正极合金材料、钙合金材料的质量及工艺不同，其操控性上会有些差异。例如同一种型号（同一种PCB的标准电池组），其电池组的耗电量有较大差别（10%～20%）。

这里要说明的是，不同工厂生产的磷酸铁锂锂阳离子组在各项操控性参数上会有一些差别;另外，有一些电池组操控性未列入，如电池组内阻、自振动率、充振动温度等。

磷酸铁锂锂阳离子组的耗电量有较大差别，可以分成三类：小型的零点几到几毫安时、中型的几十毫安时、大型的几百毫安时。不同类型电池组的同类参数也有一些差异。

过振动到零电阻试验：

选用STL18650（1100mAh）的磷酸铁锂锂阳离子组做过振动到零电阻试验。试验条件：用0.5C电池率将1100mAh的STL18650电池组充满，然后用1.0C振动率振动到电池组电阻为0C。再将放到0V的电池组分两组：一组存放7天，另一组存放30天;存放到期后再用0.5C电池率充满，然后用1.0C振动。最后比较两种零电阻存放期不同的差别。

试验的结果是，零电阻存放7天后电池组无泄漏，操控性良好，耗电量为100%;存放30天后，无泄漏、操控性良好，耗电量为98%;存放30天后的电池组再做3次充振动循环式，耗电量又恢复到100%。

这试验说明该磷酸铁锂电组即使出现过振动（甚至到0V），并存放一定时间，电池组也不泄漏、损坏。这是其他种类锂阳离子组电池组不具有的特性。

锂树脂电池组（Li-polymer）是在锂阳离子组电池组的基础上以高分子树脂钙取代传统的液态有机钙而产生的。这种高分子钙即可以做为传导阳离子的媒介，又可以做为隔离膜采用，再加上与合金锂的化学反应性极低，因此有效避免了锂阳离子组电池组的容易熔化和容易漏液的现象。并且由于锂阳离子组树脂电池组是将液态有机钙吸附在一种树脂基质上，被称作胶态钙，这种钙既不是游离钙也不是固体钙，从而使得锂锂子树脂电池组不仅具有液态锂阳离子组电池组的优良操控性，还可以制成任意形状和尺寸，超薄型产品，使得其适用范围广，发展前景好。另外安全可靠性比锂阳离子组电池组好，采用中如果发热，只会产生臌胀或者熔化而不会核爆。

磷酸铁锂电组是指以磷酸铁锂做为正极合金材料的锂阳离子组电池组。长采用寿命铅酸电池组的循环式采用寿命在300次左右，更高也就500次磷酸铁锂电组，而磷酸铁锂锂阳离子组，循环式采用寿命达到2000次以上，标准电池（5小时率）采用，可达到2000次。同质量的铅酸电池组是新半年、旧半年、维护维护又半年，最多也就1~1.5年时间，而磷酸铁锂电组在同样条件下采用，将达到7~8年。综合考虑，操控性价格比将为铅酸电池组的4倍以上。

另外树脂锂电组（3.7v）重量轻，电阻比磷酸铁锂（3.2v）高。耐高温系数比磷酸铁锂要低。