Litium-ion batareyalarının iş prinsipi və quruluşu

Litium-ion batareya, şarj və deşarj üçün pozitiv və negativ elektrodlar arasında litium ionlarının köçürməsindən istifadə edən yenilənə bilən bir batareyadır. Bu, hələdə yüksək enerji sıxlığı, yüksək güc sıxlığı, az öz-düşməsi və yaddaş etkisinin olmaması kimi avantajları ilə bugünkü ən inkişaf etmiş batareya texnologiyalarından biridir. Digər faydalar da var, müxtəlif elektronik cihazlar, gücü olan alətlər, elektrikli avtomobillər və digər sahələrdə geniş şəkildə istifadə olunur.

Litium-ion batterinin işləmə prensipi: Battarıya şarj edilirken, xarici elektrik mənbəsi ona pozitiv voltaj tətbiq edir, bu da litium ionlarının pozitiv katod materialından çıxmasına səbəb olur, daha sonra elektrolit həllindən keçib negativ anod materialına daxil olurlar. Eyni vaxtda, elektronlar pozitiv katoddan xarici şəbəkəyə keçib negativ anoda çatır ki, bu da anodun şarjlanmasını təmin edir və battarıya şarj prosesi başa çatır. Battarıya boşalırda (işlədilirkdə), xarici şəbəkə negativ voltaj tətbiq edir ki, bu da litium ionlarının anod materialından çıxmasına və elektrolit həllindən keçib katod materialına daxil olmasına səbəb olur. Eyni vaxtda, elektronlar anoddan xarici şəbəkəyə keçib katoda çatır və bu da katodun əlçatanınıza səbəb olur ki, bu da battarıya boşalma prosesini təmin edir.

Litium-ion batterinin strukturu: Litium-ion battarya pozitiv elektrod, negativ elektrod, ayırıcı, elektrolit, konservator və başqa elementlərdən ibarətdir. Pozitiv elektrod materialı ümumiyyətlə litium cobalt oksidindən, litium mangandan, üçlü materiallardan və s. metal oksidlərindən ibarətdir. Negativ elektrod materialı isə ümumiyyətlə grafit, qovluq karbonu, yumşaq karbon və s. kimi karbon materiallarından ibarətdir. Ayırıcı mikroporli materiallardan hazırlanır. Polimer filmi iki elektrod arasında elektronların akışını dayandırır, lakin Li+ ionlarının keçməsini izin verir. Elektrolit Lithium solatları içərən organik həllərdən ibarətdir. Bu, Li+ ionunun ötürücü ortamını təmin edir. Konservator battaryaları paketləmək üçün istifadə olunur. Metal və ya plastik materiallar battaryaların təhlükəsizliyini və stabilliyini koruyur.