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 litiumjon-batteri: En litiumjon-batteri består av en positiv elektrode, en negativ elektrode, en separator, et elektrolyt, en huse og andre komponenter. Den positive elektrodematerialet er vanligvis en oksid av metall som inneholder litium, slik som litium kobalt oksid, litium mangang oksid, ternære materialer osv. Den negative elektrodematerialet 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. Huset brukes til å pakke batteriene. Metall eller plastmaterialer kan beskytte sikkerheten og stabiliteten til batteriene.