Hvað erlitíum járnrafhlaða? Kynning á virkni og kostum litíum-járnrafhlöðu

Litíum-járn rafhlaða er tegund rafhlöðu í litíum-rafhlöðufjölskyldunni. Fullt nafn hennar er litíum-járnfosfat litíum-jón rafhlaða. Katóðuefnið er aðallega litíum-járnfosfat. Vegna þess að hún hentar sérstaklega vel í rafmagnsnotkun er hún einnig kölluð „litíum-járnrafhlaða“ (hér eftir nefnd „litíum-járn rafhlaða“).

Virknisregla litíum-járn rafhlöðu (LiFePO4)
Innri uppbygging LiFePO4 rafhlöðu: LiFePO4 með ólivínbyggingu vinstra megin er notað sem jákvæður pól rafhlöðunnar, sem er tengdur með álpappír og jákvæður pól rafhlöðunnar. Í miðjunni er fjölliðuhimna sem aðskilur jákvæða pólinn frá neikvæða pólnum. Hins vegar getur litíumjón Li+ farið í gegn en rafeindabúnaður ekki. Hægra megin er neikvæður pól rafhlöðunnar, sem er úr kolefni (grafít), sem er tengdur með koparpappír og neikvæðu pól rafhlöðunnar. Rafvökvi rafhlöðunnar er á milli efri og neðri enda rafhlöðunnar og rafhlaðan er innsigluð með málmhul.

Þegar LiFePO4 rafhlaðan er hlaðin færist litíumjónin Li+ í jákvæða rafskautinu yfir í neikvæða rafskautið í gegnum fjölliðuhimnuna; við útskriftarferlið færist litíumjónin Li+ í neikvæða rafskautinu yfir í jákvæða rafskautið í gegnum himnuna. Litíumjónarafhlaðan er nefnd eftir flutningi litíumjóna við hleðslu og útskrift.

Helstu afköst LiFePO4 rafhlöðu
Nafnspenna LiFePO4 rafhlöðu er 3,2 V, lokahleðsluspennan er 3,6 V og lokaútskriftarspennan er 2,0 V. Vegna mismunandi gæða og framleiðslu á jákvæðum og neikvæðum rafskautsefnum og rafvökvaefnum sem mismunandi framleiðendur nota, mun afköst þeirra vera nokkuð mismunandi. Til dæmis er rafhlöðugeta sömu gerðar (staðlað rafhlaða í sama pakka) nokkuð mismunandi (10%~20%).

Kostir þess aðlitíum járn rafhlöðu
Í samanburði við hefðbundnar blýsýrurafhlöður hafa litíumjónarafhlöður verulega kosti hvað varðar vinnuspennu, orkuþéttleika, endingartíma o.s.frv. Í samanburði við hefðbundnar blýsýrurafhlöður hefur þær eftirfarandi kosti: mikla orkuþéttleika, sterkt öryggi, góða afköst við háan hita, mikla afköst, langan endingartíma, létt þyngd, sparnaður í kostnaði við styrkingu vélarýmis, lítil stærð, langur endingartími rafhlöðu, gott öryggi o.s.frv.