Het werkingsprincipe van een lithium-ionbatterij:
Tegenwoordig zijn lithium-ionbatterijen heel gewoon. De mobiele telefoons, notebooks, tablets en andere apparaten die we gebruiken, zijn bijvoorbeeld afhankelijk van hen als stroombronnen, maar weinig mensen begrijpen de werkkracht van lithium-ionbatterijen. Laat's samen leren:
1. Inleiding tot lithium-ionbatterij
& quot;Lithium-ionbatterij" verwijst naar een secundaire batterij die bestaat uit twee verbindingen die omkeerbaar lithiumionen kunnen inbrengen en extraheren als de positieve en negatieve elektroden. Wanneer de batterij is opgeladen, ioniseren de lithiumatomen in de kathode tot lithiumionen en elektronen, en de lithiumionen gaan naar de anode om lithiumatomen te synthetiseren met de elektronen. Tijdens de ontlading worden lithiumatomen vanaf het anodeoppervlak in het grafietkristal geïoniseerd tot lithiumionen en elektronen, en lithiumatomen worden aan de kathode gesynthetiseerd. Daarom zal lithium in deze batterij altijd verschijnen in de vorm van lithium-ion en niet in de vorm van metallisch lithium, dus deze batterij wordt een lithium-ionbatterij genoemd.
2. Structuur van lithium-ionbatterij
Lithium-ionbatterijen zijn een alternatief voor metalen lithiumbatterijen die de afgelopen jaren zijn verschenen. De belangrijkste componenten van de batterij zijn positieve en negatieve elektroden, elektrolyt, separator en behuizing.
Belangrijkste materialen: positieve elektrode, negatieve elektrode, elektrolyt, separator;
Structuur: rond, vierkant, gelamineerd, kronkelend
Vorm: polymeer (zachte verpakking), vloeibaar lithiumion (stalen omhulsel)
Positieve elektrode: Er wordt een koolstofelektrode gebruikt die lithiumionen kan opslaan. Tijdens het ontladen wordt lithium lithiumionen, waardoor de anode van de batterij de kathode van de lithiumionbatterij bereikt.
Anode: Het materiaal is gekozen om zo dicht mogelijk bij het potentieel van lithium te liggen dat kan worden ingevoegd in lithiumverbindingen, zoals verschillende koolstofmaterialen, waaronder natuurlijk grafiet, synthetisch grafiet, koolstofvezel, mesofasekoolstof, enz. En metaaloxiden.
Elektrolyt: een gemengd oplosmiddelsysteem dat gebruik maakt van LiPF6-ethyleencarbonaat, propyleencarbonaat en diethylcarbonaat met een lage viscositeit en andere alkylcarbonaten.
Diafragma: het gebruik van polyolefine microporeuze membranen zoals PE, PP of hun composietmembranen, met name het PP/PE/PP drielaags membraan heeft niet alleen een laag smeltpunt, maar heeft ook een hoge perforatieweerstand, wat een rol speelt bij hitte verzekering.
Shell: het is gemaakt van staal of aluminium en de dekselconstructie heeft de functie van explosieveilig en uitgeschakeld.
3. Het werkingsprincipe van een lithium-ionbatterij:
Het werkingsprincipe van een lithium-ionbatterij verwijst naar het laad- en ontlaadprincipe. Wanneer de batterij is opgeladen, worden lithiumionen gegenereerd op de positieve elektrode van de batterij, en de gegenereerde lithiumionen gaan via de elektrolyt naar de negatieve elektrode. De koolstof als negatieve elektrode heeft een gelaagde structuur. Het heeft veel microporiën. De lithiumionen die de negatieve elektrode bereiken, zijn ingebed in de microporiën van de koolstoflaag. Hoe meer lithiumionen er worden ingebracht, hoe hoger de laadcapaciteit.
Evenzo, wanneer de batterij wordt ontladen (dat wil zeggen, wanneer we de batterij gebruiken), worden de lithiumionen die zijn ingebed in de koolstoflaag van de negatieve elektrode vrijgegeven en gaan ze terug naar de positieve elektrode. Hoe meer lithiumionen terugkeren naar de positieve elektrode, hoe hoger de ontladingscapaciteit. Wat we gewoonlijk batterijcapaciteit noemen, verwijst naar de ontlaadcapaciteit.
Tijdens het laad- en ontlaadproces van lithium-ionbatterijen zijn lithiumionen in een staat van beweging van positief → negatief → positief. Als we de lithium-ionbatterij vergelijken met een schommelstoel, zijn de twee uiteinden van de schommelstoel de twee polen van de batterij, en de lithium-ion is als een uitstekende atleet die heen en weer rent op de twee uiteinden van de schommelstoel. Daarom gaven de experts de lithium-ionbatterij een mooie naam, schommelstoelbatterij.
