Принцип роботи літій-іонного акумулятора
У наш час літій-іонні акумулятори дуже поширені. Наприклад, мобільні телефони, ноутбуки, планшети та інші пристрої, які ми використовуємо, покладаються на них як джерела живлення, але мало хто розуміє робочу потужність літій-іонних акумуляторів. Давайте' навчимося разом:
1. Знайомство з літій-іонним акумулятором
& quot;Літій-іонний акумулятор" означає вторинний акумулятор, що складається з двох сполук, які можуть оборотно вставляти та витягувати іони літію як позитивний та негативний електроди. Коли акумулятор заряджається, атоми літію в катоді іонізуються на іони літію та електрони, а іони літію рухаються до анода, щоб синтезувати атоми літію з електронами. Під час розряду атоми літію іонізуються з поверхні анода в кристалі графіту на іони літію та електрони, а на катоді синтезуються атоми літію. Тому в цій батареї літій завжди буде з’являтися у вигляді літій-іонів, а не у вигляді металевого літію, тому цей акумулятор називається літій-іонним.
2. Конструкція літій-іонної батареї
Літій-іонні акумулятори є альтернативою металевим літієвим акумуляторам, які з'явилися в останні кілька років. Основними компонентами акумулятора є позитивний і негативний електроди, електроліт, сепаратор і корпус.
Основні матеріали: позитивний електрод, негативний електрод, електроліт, сепаратор
Конструкція: круглі, квадратні, ламіновані, звивисті
Форма: полімер (м'яка упаковка), рідкий літій-іон (сталева оболонка)
Позитивний електрод: використовується вугільний електрод, який може зберігати іони літію. Під час розряду літій перетворюється на іони літію, залишаючи анод батареї, щоб досягти катода літій-іонної батареї.
Анод: матеріал вибирається так, щоб бути максимально близьким до потенціалу літію, який можна вставити в сполуки літію, такі як різні вуглецеві матеріали, включаючи природний графіт, синтетичний графіт, вуглецеве волокно, мезофазний вуглець тощо та оксиди металів.
Електроліт: система змішаних розчинників, яка використовує етиленкарбонат LiPF6, пропіленкарбонат і діетилкарбонат з низькою в’язкістю та інші алкілкарбонати.
Діафрагма: Використання поліолефінових мікропористих мембран, таких як PE, PP або їх композитні мембрани, особливо тришарова мембрана PP/PE/PP, має не тільки низьку температуру плавлення, але також має високу стійкість до проколу, що відіграє роль у нагріванні страхування.
Корпус: він виготовлений зі сталі або алюмінію, а кришка в зборі має функцію вибухозахищеності та відключення.
3. Принцип роботи літій-іонного акумулятора
Принцип роботи літій-іонної батареї відноситься до принципу її зарядки та розрядки. Коли акумулятор заряджається, на позитивному електроді батареї утворюються іони літію, а утворені іони літію переміщуються на негативний електрод через електроліт. Вуглець як негативний електрод має шарувату структуру. Має багато мікропор. Іони літію, які досягають негативного електрода, вбудовуються в мікропори вуглецевого шару. Чим більше іонів літію вставлено, тим вище зарядна ємність.
Аналогічно, коли батарея розряджається (тобто, коли ми використовуємо акумулятор), іони літію, вбудовані в шар вуглецю негативного електрода, вивільняються і повертаються до позитивного електрода. Чим більше іонів літію повернулося до позитивного електрода, тим вище розрядна ємність. Те, що ми зазвичай називаємо ємністю акумулятора, відноситься до ємності розряду.
Під час процесу заряджання та розрядки літій-іонних акумуляторів іони літію перебувають у стані руху з позитивного → негативного → позитивного. Якщо ми порівняємо літій-іонну батарею з кріслом-гойдалкою, то два кінці крісла-гойдалки є двома полюсами акумулятора, а літій-іонний як відмінний спортсмен, який бігає взад-вперед на двох кінцях крісла-качалки. Тому експерти дали літій-іонній батареї чарівну назву — акумулятор крісла-гойдалки.
