Princip rada litij-ionske baterije
Danas su litij-ionske baterije vrlo česte. Primjerice, mobiteli, prijenosna računala, tableti i drugi uređaji koje koristimo oslanjaju se na njih kao izvore napajanja, ali malo ljudi razumije radnu snagu litij-ionskih baterija. Neka's naučimo zajedno:
1. Uvod u litij-ionsku bateriju
& quot;Litij-ionska baterija" odnosi se na sekundarnu bateriju sastavljenu od dva spoja koji mogu reverzibilno umetati i ekstrahirati litijeve ione kao pozitivne i negativne elektrode. Kada se baterija napuni, atomi litija na katodi ioniziraju se u litijeve ione i elektrone, a litijevi ioni se kreću prema anodi kako bi sintetizirali atome litija s elektronima. Tijekom pražnjenja, atomi litija se ioniziraju s površine anode u kristalu grafita u litijeve ione i elektrone, a atomi litija se sintetiziraju na katodi. Stoga će se u ovoj bateriji litij uvijek pojaviti u obliku litij-iona, a neće se pojaviti u obliku metalnog litija, pa se ova baterija naziva litij-ionska baterija.
2. Litij-ionska struktura baterije
Litij-ionske baterije su alternativa metalnim litij baterijama koje su se pojavile u posljednjih nekoliko godina. Glavne komponente baterije su pozitivne i negativne elektrode, elektrolit, separator i kućište.
Glavni materijali: pozitivna elektroda, negativna elektroda, elektrolit, separator
Struktura: okrugla, četvrtasta, laminirana, namotana
Oblik: polimer (meka ambalaža), tekući litij ion (čelična školjka)
Pozitivna elektroda: Koristi se ugljična elektroda koja može pohraniti litijeve ione. Tijekom pražnjenja, litij postaje litij ioni, ostavljajući anodu baterije da dođe do katode litij ionske baterije.
Anoda: Materijal je odabran tako da bude što bliži potencijalu litija koji se može umetnuti u litijeve spojeve, kao što su različiti ugljikovi materijali uključujući prirodni grafit, sintetički grafit, ugljična vlakna, mezofazni ugljik, itd. i metalne okside.
Elektrolit: Mješoviti sustav otapala koji koristi LiPF6 etilen karbonat, propilen karbonat i dietil karbonat niske viskoznosti i druge alkil karbonate.
Dijafragma: Upotreba poliolefinskih mikroporoznih membrana kao što su PE, PP ili njihove kompozitne membrane, posebno PP/PE/PP troslojna membrana ne samo da ima nisku točku taljenja, već ima i visoku otpornost na probijanje, što igra ulogu u toplini osiguranje.
Oklop: Izrađen je od čelika ili aluminija, a sklop poklopca ima funkciju protueksplozijske zaštite i isključivanja.
3. Princip rada litij-ionske baterije
Princip rada litij-ionske baterije odnosi se na njezin princip punjenja i pražnjenja. Kada se baterija napuni, litijevi ioni se stvaraju na pozitivnoj elektrodi baterije, a generirani litijevi ioni prelaze na negativnu elektrodu kroz elektrolit. Ugljik kao negativna elektroda ima slojevitu strukturu. Ima mnogo mikropora. Litijevi ioni koji dospiju do negativne elektrode ugrađeni su u mikropore sloja ugljika. Što je više litijevih iona umetnuto, to je veći kapacitet punjenja.
Slično, kada se baterija isprazni (to jest, kada koristimo bateriju), litijevi ioni ugrađeni u sloj ugljika negativne elektrode oslobađaju se i vraćaju se na pozitivnu elektrodu. Što se više litijevih iona vratilo na pozitivnu elektrodu, to je veći kapacitet pražnjenja. Ono što obično nazivamo kapacitetom baterije odnosi se na kapacitet pražnjenja.
Tijekom procesa punjenja i pražnjenja litij-ionskih baterija, litijevi ioni su u stanju kretanja iz pozitivnog → negativnog → pozitivnog. Usporedimo li litij ionsku bateriju sa stolicom za ljuljanje, dva kraja stolice za ljuljanje su dva pola baterije, a litij ion je poput izvrsnog sportaša koji trči naprijed-natrag na dva kraja stolice za ljuljanje. Stoga su stručnjaci litij-ionskoj bateriji dali lijepo ime, baterija za ljuljanje.
