磷酸鐵鋰電池的結構和工作原理

電池一般包括：正極、負極、電解質(zhì)、隔膜、正極引線、負極引線、中心端子、絕緣材料、安全閥、密封圈、pTC（正溫度控制端子）、電池殼等。其中正極材料、負極材料、電解質(zhì)以及隔膜的不同或者工藝的不同，對電池的性能和價格有著決定性的影響。

通常所稱的鋰電池，是以各種含鋰材料為正極材料的電池，目前市場上的鋰離子電池正極材料主要是鈷酸鋰（LiCoO2）、錳酸鋰（LiMn2O4），另外還有少數(shù)采用鎳酸鋰（LiNiO2）以及二元/三元聚合物作正極材料的鋰離子電池。



磷酸鐵鋰電池是用磷酸鐵鋰（LiFepO4，簡稱LFp）材料作電池正極的鋰離子電池，其內(nèi)部結構如圖一所示：左邊是橄欖石結構的LiFepO4作為電池的正極，由鋁箔與電池正極連接，中間是聚合物的隔膜，它把正極與負極隔開，但鋰離子Li+可以通過而電子e-不能通過，右邊是由碳（石墨）組成的電池負極，由銅箔與電池的負極連接。電池的上下端之間是電池的電解質(zhì)，電池由金屬外殼、鋁塑復合膜或塑料殼密閉封裝。

LiFepO4電池的工作原理是：電池充電時，正極材料中的鋰離子脫出來，經(jīng)過電解液，穿過隔膜進入到負極材料中；電池放電時，鋰離子又從負極中脫出來，經(jīng)過電解液，穿過隔膜回到正極材料中。（注：鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時來回遷移而命名的，所以鋰離子電池又稱搖椅電池）