Mikä onlitiumrautaakku? Johdatus litiumrauta-akun toimintaperiaatteeseen ja etuihin

Litiumrauta-akku on litium-akkuperheen akku. Sen koko nimi on litiumrautafosfaatti-litiumioniakku. Katodimateriaali on pääasiassa litiumrautafosfaattia. Koska sen suorituskyky soveltuu erityisesti tehosovelluksiin, sitä kutsutaan myös "litiumrauta-tehoakuksi" (jäljempänä "litiumrauta-akku").

Litiumrauta-akun (LiFePO4) toimintaperiaate
LiFePO4-akun sisäinen rakenne: Vasemmalla oleva oliviinirakenteinen LiFePO4 toimii akun positiivisena napana, joka on yhdistetty alumiinifoliolla akun positiiviseen napaan. Keskellä on polymeerikalvo, joka erottaa positiivisen ja negatiivisen navan. Litiumioni Li+ voi kuitenkin kulkea läpi, mutta elektroni ei pääse. Oikealla on akun negatiivinen napa, joka koostuu hiilestä (grafiitista) ja on yhdistetty kuparifoliolla akun negatiiviseen napaan. Akun elektrolyytti on akun ylä- ja alapäädyn välissä, ja akku on suljettu metallikuorella.

Kun LiFePO4-akku latautuu, positiivisen elektrodin litiumioni Li+ siirtyy negatiiviseen elektrodiin polymeerikalvon läpi. Purkausprosessin aikana negatiivisen elektrodin litiumioni Li+ siirtyy positiiviseen elektrodiin kalvon läpi. Litiumioniakku on nimetty litiumionien siirtymisen mukaan latauksen ja purkauksen aikana.

LiFePO4-akun tärkein suorituskyky
LiFePO4-akun nimellisjännite on 3,2 V, lopullinen latausjännite on 3,6 V ja lopullinen purkausjännite on 2,0 V. Eri valmistajien käyttämien positiivisten ja negatiivisten elektrodien materiaalien ja elektrolyyttimateriaalien erilaisen laadun ja käsittelyn vuoksi niiden suorituskyky vaihtelee jonkin verran. Esimerkiksi saman mallin (vakioakun samassa pakkauksessa) akun kapasiteetti on melko erilainen (10 % ~ 20 %).

Edutlitiumrauta-akku
Verrattuna perinteisiin lyijyakkuihin, litiumioniakuilla on merkittäviä etuja käyttöjännitteen, energiatiheyden, käyttöiän jne. suhteen. Perinteiseen lyijyakkuun verrattuna sillä on seuraavat edut: korkea energiatiheys, vahva turvallisuus, hyvä suorituskyky korkeissa lämpötiloissa, suuri teho, pitkä käyttöikä, kevyt paino, konehuoneen vahvistuskustannusten säästö, pieni koko, pitkä akun käyttöikä, hyvä turvallisuus jne.