Arbeidsprinsipp og struktur for lithium-jon batterier

Lithium-ion-batteriet er et opladbart batteri som bruker lithiumioner til å bevege seg mellom de positive og negative elektroderne ved oplading og avlading. Det er en av de mest avanserte batteriteknologiene i dag, med høy energidensitet, høy effektdensitet, lav selvavledning og ingen minneseffekt. Og andre fordeler, bredt brukt i ulik elektronisk utstyr, kraftverktøy, elbiler og andre områder.

Arbeidsprinsippet for lithium-jon-batteriet: Når batteriet oplades, anvender den eksterne strømkilden en positiv spenning til batteriet, noe som fører til at lithium-joner frigjøres fra den positive elektroden, går gjennom elektrolyt-løsningen og blir innleid i den negative elektroden. Samtidig passerer elektroner fra den positive elektroden gjennom den eksterne kretsen for å nå den negative elektroden, slik at den negative elektroden får ladning for å realisere opladingsprosessen av et batteri. Når et batteri frigir energi, setter en ekstern krets en negativ spenning på batteriet, noe som fører til at lithium-joner frigjøres fra den negative elektroden og går gjennom elektrolyt-løsningen for å bli innleid i den positive elektroden. Samtidig passerer elektroner fra den negative elektroden gjennom en ekstern krets og når den positive elektroden, noe som fører til at den mister ladning og dermed realiserer frigivningsprosessen av batteriet.

Oppbygningen av en litium-ion batteri: Et litium-ion batteri består av en positiv elektrode, en negativ elektrode, en separator, et elektrolyt, en hylle og andre komponenter. Materialet til den positive elektrod er vanligvis en oksid av metall som inneholder litium, for eksempel litium kobolt oksid, litium mangang oksid, ternære materialer osv. Materialet til den negative elektrod har vanligvis karbonmaterialer som grafitt, hard karbon, bløt karbon osv. Separatoren lages av mikroporøse materialer. Polymerfilm kan forhindre elektroner fra å strømme mellom de to elektrodene, men tillater at Li+-ioner går gjennom. Elektrolyten er organiske løsninger som inneholder litiumsalt. Den kan gi overføringsmedium for Li+-ionen. Hylle brukes til å pakke sammen batteriene. Metall eller plastmaterialer kan beskytte batteriens sikkerhet og stabilitet.