Jaký je princip fungování lithiové baterie?

Mnoho zákazníků nechápe princip fungovánílithiové baterie. Tento článek kombinuje vlastnosti elektroniky a lithiových iontů a hovoří o souvisejících znalostech.

Jaký je princip fungování lithiové baterie?

Princip fungovánílithiové baterieje vyvinut s využitím vlastností "lithné ionty mohou přenášet elektrony". Lithiové baterie jsou obecně vyrobeny ze „sloučenin lithia“ a „uhlíkových materiálů“ a ionty lithia mohou být v těchto dvou materiálech interkalovány nebo deinterkalovány. Během procesu tohoto jevu budou elektrony také migrovat s ionty lithia. Tento proces lze chápat jako proces nabíjení a vybíjení baterie. Vnitřní struktura, materiál a použitá technologie se liší, a to určí celkový výkon baterie, zejména lithiové baterie.

Proces nabíjení a vybíjení

Jak všichni víme, baterie se dělí na kladné a záporné elektrody. Kladná elektroda je obecně vyrobena z materiálu "sloučeniny lithia", zatímco záporná elektroda je vyrobena z "uhlíkového materiálu". Oblasti, kde se nachází kladná a záporná elektroda, nejsou spojeny. Uprostřed bude separátor a elektrolyt. Na základě rozdílu ve značce baterie, struktuře a technologii aplikace se mírně změní celková struktura, objem a vnitřní rozložení baterie. Lithiové ionty jsou obecně generovány v oblasti kladné elektrody a poté přenášejí elektrony elektrolytem do oblasti záporné elektrody a dochází k interkalaci. Tento jev je reverzibilní, což je takzvaný proces nabíjení a vybíjení, což znamená, že ionty lithia v oblasti negativní elektrody se mohou také vracet do oblasti pozitivní elektrody, což se nazývá deinterkalace.

Normálně lidé nazývají lithiové ionty přenášející elektrony do oblasti záporné elektrody jako nabíjení a naopak od záporné elektrody ke kladné elektrodě, čemuž se říká vybíjení, ale je tu další bod, který nelze ignorovat, to znamená, že musí existovat „zatížení“ v celém okruhu cyklu, což je tzv. příkon.

Struktura lithiové baterie

Pokud se podíváte pozorně na strukturu lithiové baterie, je to složitější, ale pokud se podíváte na velkou strukturu, lze ji rozdělit na tři části, obvykle rozdělené na oblast kladné elektrody, což je také oblast, kde jsou ionty lithia jsou generovány a odcházejí a oblast záporné elektrody je také oblastí, kde jsou ionty lithia interkalovány nebo deinterkalovány.
Je však třeba poznamenat, že ionty lithia mohou být interkalovány nebo deinterkalovány na kladné elektrodě, ale kladná elektroda a záporná elektroda spolu nekomunikují (existuje více kanálů, kterými mohou ionty lithia procházet), a existuje membrána, což je elektrolyt (aby to nebyla pravda, pro pochopení), pouze ionty lithia nesoucí elektrony mohou v elektrolytu přenášet a přenášet elektrony tam a zpět.

Fenomén vyboulení baterie, který se vyskytuje v každodenním životě, také souvisí s raketoplánem iontů lithia. Pokud ionty lithia přenášejí velké množství elektronů do oblasti záporné elektrody, pokud tyto nabité ionty lithia nelze uložit, dojde k přebití a vyboulení. V opačném případě dojde k nadměrnému vybíjení. I když je směr pozitivní a negativní, princip je stejný.

Závěr:Principlithiové baterieje stejný jako u olověných a niklových baterií, ale po letech výzkumu bylo zjištěno, že ionty lithia jsou jako médium pro přenos elektronů vhodnější než materiály kladných a záporných elektrod v jiných bateriích.