Принципът на работа на литиево-йонната батерия
В днешно време литиево-йонните батерии са много разпространени. Например мобилните телефони, преносими компютри, таблети и други устройства, които използваме, разчитат на тях като източници на енергия, но малко хора разбират работната мощност на литиево-йонните батерии. Нека' да научим заедно:
1. Въведение в литиево-йонната батерия
& quot;Литиево-йонна батерия" се отнася до вторична батерия, съставена от две съединения, които могат обратимо да вмъкват и извличат литиеви йони като положителни и отрицателни електроди. Когато батерията е заредена, литиевите атоми в катода йонизират в литиеви йони и електрони, а литиевите йони се придвижват към анода, за да синтезират литиеви атоми с електроните. По време на разряда литиевите атоми се йонизират от повърхността на анода в графитния кристал в литиеви йони и електрони, а литиевите атоми се синтезират на катода. Следователно в тази батерия литият винаги ще се появява под формата на литиеви йони и няма да се появява под формата на метален литий, така че тази батерия се нарича литиево-йонна батерия.
2. Структура на литиево-йонната батерия
Литиево-йонните батерии са алтернатива на металните литиеви батерии, които се появиха през последните няколко години. Основните компоненти на батерията са положителни и отрицателни електроди, електролит, сепаратор и корпус.
Основни материали: положителен електрод, отрицателен електрод, електролит, сепаратор
Структура: кръгла, квадратна, ламинирана, навиваща се
Форма: полимер (мека опаковка), течен литиев йон (стоманена обвивка)
Положителен електрод: Използва се въглероден електрод, който може да съхранява литиеви йони. По време на разреждането литият се превръща в литиеви йони, оставяйки анода на батерията да достигне до катода на литиево-йонната батерия.
Анод: Материалът е избран да бъде възможно най-близък до потенциала на лития, който може да бъде вмъкнат в литиеви съединения, като различни въглеродни материали, включително естествен графит, синтетичен графит, въглеродни влакна, мезофазен въглерод и др. и метални оксиди.
Електролит: Смесена система от разтворители, която използва LiPF6 етилен карбонат, пропилен карбонат и диетил карбонат с нисък вискозитет и други алкилкарбонати.
Диафрагма: Използването на полиолефинови микропорести мембрани като PE, PP или техните композитни мембрани, особено трислойната PP/PE/PP мембрана не само има ниска точка на топене, но също така има висока устойчивост на пробиване, което играе роля в топлината застраховка.
Корпус: Изработен е от стомана или алуминий, а капакът има функция за взривобезопасност и изключване.
3. Принципът на работа на литиево-йонната батерия
Принципът на работа на литиево-йонната батерия се отнася до нейния принцип на зареждане и разреждане. Когато батерията се зареди, литиеви йони се генерират върху положителния електрод на батерията и генерираните литиеви йони се придвижват към отрицателния електрод през електролита. Въглеродът като отрицателен електрод има слоеста структура. Има много микропори. Литиевите йони, които достигат до отрицателния електрод, са вградени в микропорите на въглеродния слой. Колкото повече литиеви йони се поставят, толкова по-висок е капацитетът на зареждане.
По същия начин, когато батерията се разреди (тоест, когато използваме батерията), литиевите йони, вградени във въглеродния слой на отрицателния електрод, се освобождават и се връщат обратно към положителния електрод. Колкото повече литиеви йони се връщат към положителния електрод, толкова по-висок е капацитетът на разреждане. Това, което обикновено наричаме капацитет на батерията, се отнася до капацитета на разреждане.
По време на процеса на зареждане и разреждане на литиево-йонните батерии, литиевите йони са в състояние на движение от положително → отрицателно → положително. Ако сравним литиево-йонната батерия с люлеещ се стол, двата края на люлеещия се стол са двата полюса на батерията, а литиево-йонният е като отличен атлет, който тича напред-назад по двата края на люлеещия се стол. Затова експертите дадоха на литиево-йонната батерия прекрасно име, батерия за люлеещ се стол.
