磷酸铁锂电池全名是磷酸铁锂锂离子电池,由于其性能特别适于作动力方面的应用,故多称为磷酸铁锂动力电池,也有把它称为“锂铁(LiFe)动力电池”的。磷酸铁锂动力电池是用磷酸铁锂材料作电池正极的锂离子电池,它是锂离子电池家族的新成员。目前用作锂离子电池的正极材料主要有氧化钴锂、锰酸锂、镍酸锂及磷酸铁锂。这些组成电池正极材料的金属元素中,钴(C0)最贵,并且存储量不多,镍、锰较便宜,而铁(Fe)最便宜。
磷酸铁锂电池的内部结构如图4-2所示。左边是橄榄石结构的磷酸铁锂作为电的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔并,但锂离子L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。 磷酸铁锂电池在充电时,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。
磷酸铁锂电池内部结构