Funktionsprinzip und Eigenschaften von Lithium-Ionen-Akkus

Lithiumionenbatterie bezieht sich auf eine Sekundärbatterie, die aus zwei Verbindungen besteht, die Lithiumionen als positive und negative Elektroden reversibel einbetten und wieder herauslösen können.

Wenn die Batterie geladen wird, werden Lithiumatome in der Kathode zu Lithiumionen und Elektronen ionisiert, und Lithiumionen bewegen sich zur Anode, um Lithiumatome mit Elektronen zu synthetisieren.Während der Entladung werden Lithiumatome von der inneren Anodenoberfläche des Graphitkristalls zu Lithiumionen und Elektronen ionisiert, und Lithiumatome werden an der Kathode synthetisiert.

Die Lithium-Ionen-Batterie ist ein alternatives Produkt der Metall-Lithium-Batterie.Die Hauptbestandteile der Batterie sind positive Elektrode, negative Elektrode, Elektrolyt, Diaphragma und Hülle.Unter ihnen sind die wichtigste positive Elektrode, die negative Elektrode, der Elektrolyt und das Diaphragma auch als die vier Hauptmaterialien der Lithiumbatterie bekannt.

Positive Elektrode – es wird eine Kohlenstoffelektrode verwendet, die Lithiumionen absorbieren kann.Während der Entladung wird Lithium zu Lithiumionen, trennt sich von der Batterieanode und erreicht die Kathode der Lithiumionenbatterie.

Negative Elektrode - die Materialien müssen eingebettete Lithiumverbindungen mit einem Potential sein, das dem Lithiumpotential so nahe wie möglich kommt, wie verschiedene Kohlenstoffmaterialien, einschließlich natürlichem Graphit, synthetischem Graphit, Kohlefaser, Mesophasen-Kohlenstoff und Metalloxiden.

Elektrolyt --- ein gemischtes Lösungsmittelsystem, das aus Ethylencarbonat, Propylencarbonat und Diethylcarbonat von LiPF6 mit niedriger Viskosität besteht.

Diaphragma --- mikroporöse Polyolefinmembranen wie PE, PP oder ihre Verbundmembranen werden verwendet, insbesondere dreischichtige PP / PE / PP-Membranen, die nicht nur einen niedrigen Schmelzpunkt haben, sondern auch eine hohe Durchstoßfestigkeit aufweisen und eine Rolle bei der Wärme spielen Versicherung.

Schale --- aus Stahl oder Aluminium, und die Abdeckungsbaugruppe hat die Funktion des Explosionsschutzes und der Abschaltung.

Das Arbeitsprinzip der Lithium-Ionen-Batterie bezieht sich auf ihr Lade- und Entladeprinzip: Beim Laden der Batterie werden Lithiumionen an der positiven Elektrode der Batterie erzeugt, und die erzeugten Lithiumionen wandern durch den Elektrolyten zur negativen Elektrode.Der Kohlenstoff als negative Elektrode hat eine Schichtstruktur, die viele Mikroporen aufweist.Die Lithium-Ionen, die die negative Elektrode erreichen, werden in die Mikroporen der Kohlenstoffschicht eingebettet.Je mehr Lithium-Ionen eingebettet sind, desto höher ist die Ladekapazität.

Wenn die Batterie entladen wird (d. h. der Vorgang der Verwendung der Batterie), kommt das in der negativen Kohlenstoffschicht eingebettete Lithiumion heraus und bewegt sich zurück zur positiven Elektrode.Je mehr Lithiumionen zur positiven Elektrode zurückgeführt werden, desto höher ist die Entladekapazität.Was wir normalerweise als Batteriekapazität bezeichnen, bezieht sich auf die Entladekapazität.

Es ist nicht schwer zu erkennen, dass sich Lithium-Ionen während des Lade- und Entladevorgangs von Lithium-Ionen-Akkus in einem sich bewegenden Zustand von positiv → negativ → positiv befinden.Wenn wir den Lithium-Ionen-Akku mit einem Schaukelstuhl vergleichen, sind die beiden Enden des Schaukelstuhls die beiden Pole des Akkus, und der Lithium-Ionen-Akku ist wie ein hervorragender Athlet, der an beiden Enden des Schaukelstuhls hin und her läuft.Experten gaben Lithium-Ionen-Akkus daher den schönen Namen Schaukelstuhlbatterie.