磷酸鐵鋰電池左邊是橄欖石結構的LiFePO4材料構成的正極,由鋁箔與電池正極連接。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。中間是聚合物的隔膜,它把正極與負極隔開,鋰離子可以通過隔膜而電子不能通過隔膜。電池內部充有電解質,電池由金屬外殼密閉封裝。
磷酸鐵鋰電池具有工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長、性能好、自放電率小、無記憶效應的優(yōu)點。電池充電時,鋰離子從磷酸鐵鋰晶體遷移到晶體表面,在電場力的作用下,進入電解液,然后穿過隔膜,再經(jīng)電解液遷移到石墨晶體的表面,而后嵌入石墨晶格中。
電子經(jīng)導電體流向正極的鋁箔集電極,經(jīng)極耳、電池正極柱、外電路、負極極柱、負極極耳流向電池負極的銅箔集流體,再經(jīng)導電體流到石墨負極,使負極的電荷達至平衡。鋰離子從磷酸鐵鋰脫嵌后,磷酸鐵鋰轉化成磷酸鐵。
鋰電池在結束其使用周期以后,需要進行回收處理,主要出于對環(huán)保性和經(jīng)濟性的考慮。鋰電池里面通常含有較多有害物質,Ni、Co、磷化物生態(tài)毒性得分超過1000,被認為是高危物質。如果廢舊鋰離子電池采取普通的垃圾處理方法(包括填埋、焚燒、堆肥等),其中的鈷、鎳、鋰、錳等金屬以及無機、有機化合物必將對大氣、水、土壤造成嚴重的污染,具有極大的危害性。

