लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी का चार्जिंग और डिस्चार्जिंग सिद्धांत क्या है?

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी एक लिथियम आयन बैटरी है जिसमें लिथियम आयरन फॉस्फेट (LiFePO4) नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री और कार्बन नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में होता है। एकल बैटरी का रेटेड वोल्टेज 3.2V है, और चार्जिंग कट-ऑफ वोल्टेज 3.6V~3.65V है

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी की चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, लिथियम आयरन फॉस्फेट के कुछ लिथियम आयन निकल जाते हैं और कैथोड कार्बन सामग्री को एम्बेड करने के लिए इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से कैथोड में प्रवेश करते हैं। साथ ही, रासायनिक प्रतिक्रिया का संतुलन बनाए रखने के लिए बाहरी नियंत्रण सर्किट से कैथोड तक पहुंचने के लिए इलेक्ट्रॉनों को एनोड से छोड़ा जाता है। डिस्चार्ज प्रक्रिया में, लिथियम आयन चुंबकीय बल से बच जाते हैं और इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से एनोड तक पहुंचते हैं, जबकि कैथोड से निकलने वाले इलेक्ट्रॉन बाहरी ऊर्जा प्रदान करने के लिए बाहरी सर्किट के माध्यम से एनोड तक पहुंचते हैं।

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी के विकास में उच्च वोल्टेज, उच्च ऊर्जा घनत्व, लंबे चक्र जीवन, अच्छा सुरक्षा तकनीकी प्रदर्शन, कम स्व-निर्वहन दर, कोई मेमोरी नहीं आदि के फायदे हैं।

लाइफ़पो4 की क्रिस्टल संरचना में, ऑक्सीजन परमाणुओं को छह अक्षरों में बारीकी से व्यवस्थित किया गया है। PO43 टेट्राहेड्रोन और FeO6 ऑक्टाहेड्रोन क्रिस्टल का एक स्थानिक संरचना कंकाल बनाते हैं। ली और Fe इन ऑक्टाहेड्रोन के अंतराल पर कब्जा कर लेते हैं, P अंतराल के माध्यम से टेट्राहेड्रोन पर कब्जा कर लेते हैं, जहां Fe ऑक्टाहेड्रोन के साथ सामान्य कोणीय स्थिति पर कब्जा कर लेता है, और ली प्रत्येक ऑक्टाहेड्रोन की सहसंयोजक स्थिति पर कब्जा कर लेता है। Feo6 के अष्टफलक क्रिस्टल के bc तल पर जुड़े हुए हैं, और b अक्ष पर lio6 के अष्टफलक एक श्रृंखला संरचना द्वारा जुड़े हुए हैं। एक FeO6 ऑक्टाहेड्रोन, दो LiO6 ऑक्टाहेड्रोन और एक PO43 टेट्राहेड्रोन। FeO6 का कुल अष्टफलकीय नेटवर्क असंतत है, इसलिए यह इलेक्ट्रॉनिक चालकता नहीं बना सकता है। दूसरी ओर, PO43 टेट्राहेड्रोन प्रतिबंधित जाली का आयतन लगातार बदलता रहता है, जो ली एब्लेशन और इलेक्ट्रॉनिक प्रसार को प्रभावित करता है, जिससे LiFePO4 कैथोड सामग्रियों की इलेक्ट्रॉनिक चालकता और आयन प्रसार उपयोग दक्षता का स्तर बेहद कम हो जाता है।

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी की उच्च सैद्धांतिक क्षमता (लगभग 170mAh/g) और 3.4V का डिस्चार्ज प्लेटफॉर्म है। ली एनोड और एनोड के बीच आगे और पीछे बहती है, चार्जिंग और डिस्चार्ज होती है। चार्जिंग के दौरान, ऑक्सीकरण प्रौद्योगिकी प्रतिक्रिया होती है, और ली एनोड से निकल जाता है। कैथोड में एम्बेडेड इलेक्ट्रोलाइट का विश्लेषण करके, लौह Fe2 से Fe3 में बदल जाता है, और रासायनिक ऑक्सीकरण प्रणाली प्रतिक्रिया होती है।

लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी की चार्ज डिस्चार्ज प्रतिक्रिया लाइफपो_4 और फेपो_4 के बीच होती है। चार्जिंग प्रबंधन प्रक्रिया के दौरान, LiFePO4 पारंपरिक लिथियम आयनों से अलग होकर FePO4 बना सकता है, और डिस्चार्ज विकास प्रक्रिया के दौरान, FePO4 को एम्बेड करके लिथियम आयनों को बढ़ाकर LiFePO4 बनाया जा सकता है।

जब बैटरी चार्ज की जाती है, तो लिथियम आयन लिथियम आयरन फॉस्फेट क्रिस्टल से क्रिस्टल की सतह पर चले जाते हैं, विद्युत क्षेत्र बल के प्रभाव में इलेक्ट्रोलाइट में प्रवेश करते हैं, फिल्म से गुजरते हैं, और फिर इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से ग्रेफाइट क्रिस्टल की सतह पर चले जाते हैं, और फिर ग्रेफाइट क्रिस्टल जाली में एम्बेडेड।

दूसरी ओर, इलेक्ट्रॉनिक जानकारी कंडक्टर के माध्यम से एनोड के एल्युमीनियम फ़ॉइल कलेक्टर, लग, बैटरी द्वारा उपयोग किए जाने वाले एनोड पोल, बाहरी नियंत्रण सर्किट, कैथोड, कैथोड लग और कॉपर फ़ॉइल कलेक्टर के माध्यम से प्रवाहित होती है। बैटरी कैथोड, और कंडक्टर के माध्यम से चीनी ग्रेफाइट कैथोड में प्रवाहित होती है। कैथोड का आवेश संतुलन. जब लिथियम आयन को लिथियम आयरन फॉस्फेट से अलग किया जाता है, तो लिथियम आयरन फॉस्फेट आयरन फॉस्फेट में परिवर्तित हो जाता है। जब बैटरी डिस्चार्ज हो जाती है, तो लिथियम आयन ब्लैक जंक्शन क्रिस्टल से निकल जाते हैं और लर्निंग इलेक्ट्रोलाइट में प्रवेश कर जाते हैं। फिर, उन्हें झिल्ली के माध्यम से लिथियम आयरन फॉस्फेट क्रिस्टल की सतह पर स्थानांतरित किया जा सकता है, और फिर इलेक्ट्रोलाइट समाधान का विश्लेषण करके लिथियम आयरन फॉस्फेट की जाली में एम्बेड किया जा सकता है।

उसी समय, इलेक्ट्रॉन कंडक्टर के माध्यम से कैथोड कॉपर फ़ॉइल कलेक्टर, बैटरी कैथोड, बाहरी सर्किट, एनोड, एनोड से बैटरी एनोड एल्यूमीनियम फ़ॉइल कलेक्टर और फिर कंडक्टर के माध्यम से लिथियम आयरन फॉस्फेट एनोड तक प्रवाहित होते हैं। दो ध्रुवीय आवेश संतुलित हैं। लिथियम आयनों को आयरन फॉस्फेट क्रिस्टल में डाला जा सकता है, और आयरन फॉस्फेट को लिथियम आयरन फॉस्फेट में बदल दिया जाता है।