லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் பேட்டரி என்றால் என்ன?

லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் பேட்டரி என்பது லித்தியம் அயன் பேட்டரி ஆகும், இது லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் (LiFePO4) கேத்தோடு பொருளாகவும் கார்பனை கேத்தோடு பொருளாகவும் கொண்டுள்ளது. ஒற்றை பேட்டரியின் மதிப்பிடப்பட்ட மின்னழுத்தம் 3.2V, மற்றும் சார்ஜிங் கட்-ஆஃப் மின்னழுத்தம் 3.6V~3.65V.
சார்ஜிங் செயல்பாட்டின் போது, ​​லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட்டின் சில லித்தியம் அயனிகள் வெளியேறும், மேலும் மின்னாற்பகுப்பு நிறை கேத்தோடிற்கு மாற்றப்பட்டு கார்பன் பொருட்களுடன் உட்பொதிக்கப்படும். அதே நேரத்தில், எலக்ட்ரான்கள் அனோடில் இருந்து வெளியிடப்படுகின்றன மற்றும் வேதியியல் எதிர்வினையின் சமநிலையை பராமரிக்க வெளிப்புற சுற்றுகளில் இருந்து வருகின்றன. வெளியேற்ற செயல்பாட்டில், லித்தியம் அயனிகள் காந்த சக்தி மூலம் வெளியேறி, மின்னாற்பகுப்பு நிறை வழியாக வந்து, அதே நேரத்தில் வெளியிடப்பட்டு, வெளிப்புற சுற்றுக்கு வந்து, வெளியில் ஆற்றலை வழங்குகின்றன.

லித்தியம் இரும்புபாஸ்பேட் பேட்டரி அதிக வேலை செய்யும் மின்னழுத்தம், அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி, நீண்ட சுழற்சி ஆயுள், நல்ல பாதுகாப்பு, குறைந்த சுய வெளியேற்ற விகிதம் மற்றும் நினைவகம் இல்லாத நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது.
படிக அமைப்பில், ஆக்ஸிஜன் அணுக்கள் ஆறு எழுத்துக்களில் நெருக்கமாக அமைக்கப்பட்டிருக்கும். PO43 டெட்ராஹெட்ரான் மற்றும் FeO6 ஆகியவை படிகத்தின் இடஞ்சார்ந்த எலும்புக்கூட்டை உருவாக்குகின்றன, Li மற்றும் Fe ஆக்டாஹெட்ரான் இடைவெளியை ஆக்கிரமிக்கிறது, P டெட்ராஹெட்ரான் இடைவெளியை ஆக்கிரமிக்கிறது, அங்கு Fe இணை கோண நிலையை ஆக்கிரமிக்கிறது மற்றும் Li இணையான நிலையை ஆக்கிரமிக்கிறது. FeO6 படிகத்தின் BC விமானத்தில் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் B அச்சின் திசையில் LiO6 இன் எண்முக அமைப்பு ஒரு சங்கிலி அமைப்பில் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டுள்ளது. ஒரு FeO6, இரண்டு LiO6 மற்றும் ஒரு PO43 டெட்ராஹெட்ரான் ஆகியவை இணைந்து செயல்படுகின்றன.

FeO6 இன் மொத்த நெட்வொர்க் தொடர்ச்சியற்றது, எனவே அது கடத்துத்திறனை உருவாக்க முடியாது. மறுபுறம், PO43 டெட்ராஹெட்ரான் லட்டியின் அளவு மாற்றத்தை கட்டுப்படுத்துகிறது மற்றும் Li இன் நீக்கம் மற்றும் பரவலை பாதிக்கிறது, இதன் விளைவாக கேத்தோடு பொருளின் மிகக் குறைந்த மின்னணு கடத்துத்திறன் மற்றும் அயனி பரவல் திறன் ஏற்படுகிறது.

கோட்பாட்டளவில், பேட்டரி அதிக திறன் கொண்டது (சுமார் 170mAh/g), மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் இயங்குதளம் 3.4V ஆகும். லி சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் இடையே முன்னும் பின்னுமாக செல்கிறது. சார்ஜ் செய்யும் போது, ​​ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்வினை ஏற்படுகிறது, மேலும் லி தப்பிக்கிறது. மின்னாற்பகுப்பு பொருள் கேத்தோடில் பதிக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் இரும்பு Fe2 இலிருந்து Fe3 ஆக மாற்றப்படுகிறது, மேலும் ஆக்ஸிஜனேற்ற எதிர்வினை ஏற்படுகிறது.

லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் பேட்டரியின் கட்டமைப்பு பண்புகள் என்ன?

லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் பேட்டரியின் இடது பக்கம் ஆலிவைன் பொருளால் ஆனது, இது அலுமினிய ஃபாயில் மூலம் பேட்டரியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. வலதுபுறத்தில் கார்பன் (கிராஃபைட்) கொண்ட பேட்டரி கத்தோட் உள்ளது, இது செப்பு தகடு மற்றும் பேட்டரி கேத்தோடு இணைக்கப்பட்டுள்ளது. நடுவில் பிரிக்கப்பட்ட பாலிமரின் சவ்வு உள்ளது. லித்தியம் சவ்வு வழியாக செல்லலாம், சவ்வு வழியாக அல்ல. பேட்டரியின் உட்புறம் எலக்ட்ரோலைடிக் பொருளால் நிரப்பப்பட்டுள்ளது, மேலும் பேட்டரி ஒரு உலோக ஷெல் மூலம் மூடப்பட்டுள்ளது.

பேட்டரி சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங் கொள்கை என்ன?

லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் பேட்டரியின் சார்ஜ் வெளியேற்ற எதிர்வினை LiFePo4 மற்றும் FePO4 இடையே நடைபெறுகிறது. சார்ஜ் செய்யும் போது, ​​லித்தியத்தில் இருந்து பிரிக்கப்பட்ட அயனிகள் FePO4ஐ உருவாக்குகின்றன, மேலும் வெளியேற்றும் போது, ​​லித்தியம் அயனிகள் FePO4 ஐ உட்பொதித்து LiFePo4ஐ உருவாக்குகின்றன.

பேட்டரி சார்ஜ் செய்யப்படும்போது, ​​லித்தியம் அயனிகள் லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் படிகத்திலிருந்து படிக மேற்பரப்புக்கு நகர்ந்து, மின்புல விசையின் விளைவின் கீழ் மின்னாற்பகுப்புப் பொருளில் நுழைந்து, உதரவிதானம் வழியாகச் சென்று, பின்னர் எலக்ட்ரோலைட் வழியாக கிராஃபைட் படிகத்தின் மேற்பரப்புக்கு நகரும். பின்னர் கிராஃபைட் லேட்டிஸில் பதிக்கப்பட்டது. மறுபுறம், காப்பர் ஃபாயில் சேகரிப்பான் கடத்தி வழியாக அலுமினியத் தகடு சேகரிப்பாளருக்கும், லக், பேட்டரி பத்தி, வெளிப்புற சுற்று, காது வழியாக பேட்டரி கேத்தோடிற்கும், மற்றும் கடத்தி வழியாக கிராஃபைட் கேத்தோடிற்கும் பாய்கிறது. கேத்தோடின் சார்ஜ் இருப்பு. லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட்டிலிருந்து லித்தியம் அயனிகள் குறைக்கப்பட்ட பிறகு, லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் இரும்பு பாஸ்பேட்டாக மாற்றப்படுகிறது.