干货浅谈电池PACK核心组件之电芯.docx

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干货浅谈电池PACK核心组件之电芯

作者：

一气贯长空

【干货】浅谈电池PACK核心组件之电芯

目前市场上主流的PACK，使用的电芯，大部分属于磷酸铁锂电池。

“磷酸铁锂电池”，全称磷酸铁锂锂离子电池，这名字太长，简称为磷酸铁锂电池。

由于它的性能特别适于作动力方面的应用，则在名称中加入“动力”两字，即磷酸铁锂动力电池。

也有人把它称为“锂铁（LiFe）动力电池”。

工作原理

磷酸铁锂电池，是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。

锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。

其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。

意义

金属交易市场，钴（Co）最贵，并且存储量不多，镍（Ni）、锰（Mn）较便宜，而铁（Fe）存储量较多。

正极材料的价格也与这些金属的价格行情一致。

因此，采用LiFePO4正极材料做成的锂离子电池应是挺便宜的。

它的另一个特点是对环境环保无污染。

作为充电电池的要求是：

容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流充放电、电化学稳定性能、使用中安全（不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸）、工作温度范围宽、无毒或少毒、对环境无污染。

采用LiFePO4作正极的磷酸铁锂电池在这些性能要求上都不错，特别在大放电率放电（5～10C放电）、放电电压平稳上、安全上（不燃烧、不爆炸）、寿命上（循环次数）、对环境无污染上，它是最好的，是目前最好的大电流输出动力电池。

结构与工作原理

LiFePO4作为电池的正极，由铝箔与电池正极连接，中间是聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开，但锂离子Li可以通过而电子e-不能通过，右边是由碳（石墨）组成的电池负极，由铜箔与电池的负极连接。

电池的上下端之间是电池的电解质，电池由金属外壳密闭封装。

LiFePO4电池在充电时，正极中的锂离子Li通过聚合物隔膜向负极迁移；在放电过程中，负极中的锂离子Li通过隔膜向正极迁移。

锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。