磷酸铁锂电池充放电原理和特点详解开关电源基本原理入门吗
导语：在磷酸铁锂电池充电过程中，锂离子从晶体表面迁移到电解液中，然后穿过隔膜，到达石墨负极的表面，嵌入其晶格。同时，电子通过导电体流向集流体，并经由外电路和极耳返回正极铝箔。
磷酸铁锂电池是一种使用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池，其负极同样采用石墨材料，而主导的电解质是六氟磷酸锂。此类电池能够随充随用，无需先放尽再充满，是目前最为安全的锂离子型号之一。
磷酸铁锂电池的充放電原理
在LiFePO4与FePO4之间进行。在充電過程中，由於LiFePO4逐漸脫離出鋰離子形成FePO4；而在放電過程中，由於鋰離子的嵌入FePO4形成LiFePO4。
當電池進行充電時，鋰離子從晶體表面迁移到晶體邊緣，在強大的電場力的作用下進入溶劑（即導致了明顯變化），然後通過分隔膜，再經過溶劑迁移到石墨負極表面的界限，並且被整合到石墨結構之內。在同時進行的是電子經由導體流向正極端點與負極端點之間相對應的地方以收集為終端，它們繞著外部回路與正極柱、負極柱循環，以達成平衡狀態。這個過程中的鋰離子的脱嵌後，使得原本的硼酸鐵轉變成了硼酸鐵物質。
當進行放電時，則是從石墨晶體中脱嵌出來並將它們帶至溶劑之內，那麼它們就會穿越分隔膜並且通過溶劑前行直至抵達硼酸鐵樣本上的一層表面，並最終嵌入到硼酸鐵樣本裡去。同時，這一時間裡電子則從負極上的銅箔集中處開始流動，並經由外部回路以及正極柱與負極柱接觸著地後終於回到儲存於礦物中的硼青金剛固態材料上，用以保持穩定狀態。最後，這個過程讓原本存在於硼青金剛中的鋰離子重新聚集起來使其轉變為原始形式，即成為了储存于矿物中的碱金属氧化物——碱金属盐（如钠盐）等種類形态。
磷酸铁锂电池特点
能量密度高：据报道2018年量产出的方形铝壳磷酸铁锂单元能量密度已达到160Wh/kg左右，有些优秀制造商已经实现175-180Wh/kg甚至更高，如185Wh/kg，这对需要大量能源设备或系统应用来说是一个巨大的进步。
安全性好：由于其稳定的化学性能，该类型的积蓄设施不会发生结构变换，不会燃烧爆炸，即使受到短路、超额装填、挤压或针刺等特殊条件，也表现出非常安全。
循环寿命长：该类型储能设备可以执行1C周期2000次以上，有些情况下可能达到3500次，对于储能市场需求5000-6000次以上，以及保证长达10年的使用寿命，比三元宝贵多1000个周期比普通铅盐宝贵多300个周期。
总结
最后，我们必须认识到现代科技正在不断推动我们走向更加可持续和环境友好的未来。而这种技术创新不仅仅局限于传统能源领域，还包括那些用于储存这些能源的小工具，如这个令人印象深刻但相对简单易用的新型圆盘式磁带录音机。如果你有兴趣了解更多关于这方面的话题，请继续关注我们的文章系列！