在电源技术期刊官网上我们探究磷酸铁锂电池的充放电原理以及它们独特的特点能否揭开其工作机制的神秘面纱
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，并穿过隔膜，最终嵌入石墨晶体。这种类型的电池采用磷酸铁锂作为正极材料和石墨为负极材料，同时使用六氟磷酸锂作为主要的电解质。它们具有无需先放完再充电的特点，是目前最安全的锂离子电池。
磷酸铁锂电池充放电原理
磷酸铁锂电池的充放动作用发生在LiFePO4与FePO4之间。在充装过程中，LiFePO4逐渐释放出氧化铝形成FePO4，而在放松阶段，氧化铝嵌入FePO4生成LiFePO4。
当进行充装时，氧化铝从晶体表面移动至其边缘，在受到外部势差力的影响下，它们通过电子传递介质进入溶液，从而穿越隔膜并流向石墨基底最终嵌入其中。此同时，电子沿着导体路径流向正极铝箔上的集结点，然后经由极端、正极柱、外部回路、负极柱、负极耳抵达负極銅箔上方的集结节点，再次通过导材返回到石墨負極，使得負極達到電荷平衡。随后，氧化铼脱落于原位转变为未被还原状态。
当进行放松时，氧化铼脱离石墨基底并重新回到溶液中，然后穿过隔膜，并再次进入晶体表面的位置，最终嵌入其中。此同时，由於電子通過導體傳輸，並經過逆向途徑，即從負極銅箔上的集結點經過負極耳、電池負極柱、外部回路、正極柱和最後抵達電池正極中的鋁箔上方的集結點，以此方式讓正極达到電荷平衡。而且，每當離子的狀態變換時，都會伴隨著一個分子的轉變成為另一個形式，因此保持了整個系統稳定性。
磷酸铁锂电池特点
能量密度较高：据报道，其单一能量密度已达到了160Wh/kg左右，而且随着技术进步，这个数字仍有提升空间，比如某些优秀厂家已经实现了175-180Wh/kg甚至185Wh/kg。
安全性能好：由于其稳定的化学性能，不会燃烧爆炸，即使在短路或其他特殊情况下也很安全。
循环寿命长：它能够完成1C周期2000次以上，有些产品甚至可以达到3500次以上，比起三元钴镍钽（NMC）和其他一些同类产品来说更具优势，对于储能市场要求则需要超过4000-5000次循环寿命，可确保8-10年的使用寿命，大大超过了普通碱性蓄 电 池300多倍。
