Складлітієва батарея

Матеріальний склад літієвих батарей в основному включає матеріали позитивних електродів, матеріали негативних електродів, сепаратори, електроліти та корпуси.

1. Серед матеріалів позитивних електродів найпоширенішими є кобальтат літію, манганат літію, фосфат заліза літію та потрійні матеріали (полімери нікелю, кобальту та марганцю). Матеріал позитивного електрода становить значну частку (співвідношення маси матеріалів позитивного та негативного електродів становить 3:1~4:1), оскільки характеристики матеріалу позитивного електрода безпосередньо впливають на характеристики літій-іонного акумулятора, а його вартість також безпосередньо визначає вартість акумулятора.
2. Серед матеріалів для негативних електродів основними матеріалами для негативних електродів наразі є природний графіт та штучний графіт. Досліджувані анодні матеріали включають нітриди, поліаспарагінову кислоту, оксиди на основі олова, сплави олова, наноанодні матеріали та інші інтерметалеві сполуки. Як один із чотирьох основних матеріалів літієвих акумуляторів, матеріали для негативних електродів відіграють важливу роль у покращенні ємності акумулятора та його циклічної продуктивності, і є основою середнього сегмента індустрії літієвих акумуляторів.
3. Ринково-орієнтовані матеріали для діафрагм – це переважно поліолефінові діафрагми, які виготовляються переважно з поліетилену та поліпропілену. У структурі сепаратора літієвих акумуляторів сепаратор є одним з ключових внутрішніх компонентів. Продуктивність сепаратора визначає структуру інтерфейсу та внутрішній опір акумулятора, що безпосередньо впливає на ємність, цикл розрядки та безпеку акумулятора. Сепаратор з відмінними характеристиками відіграє важливу роль у покращенні загальної продуктивності акумулятора.
4. Електроліт зазвичай виготовляється з високочистих органічних розчинників, солей літію в електроліті, необхідних добавок та інших сировинних матеріалів у певній пропорції за певних умов. Електроліт відіграє роль провідника іонів між позитивним та негативним електродами літієвої батареї, що гарантує високу напругу та високу питому енергію літій-іонної батареї.
5. Корпус акумулятора: поділяється на сталевий корпус, алюмінієвий корпус, нікельований залізний корпус (для циліндричних акумуляторів), алюмінієво-пластикову плівку (м'яка упаковка) тощо, а також кришку акумулятора, яка також є позитивним та негативним виводами акумулятора.
6. Принцип роботи від батареї
7. Коли акумулятор заряджається, на його позитивному електроді генеруються іони літію, які переміщуються до негативного електрода через електроліт. Вуглецева структура негативного електрода має багато пор, і іони літію, що досягають негативного електрода, вбудовуються в мікропори вуглецевого шару. Чим більше іонів літію вбудовується, тим вища буде зарядна ємність. Коли акумулятор розряджається, іони літію, що вбудовуються у вуглецевий шар негативного електрода, виходять і повертаються до позитивного електрода. Чим більше іонів літію повертається до позитивного електрода, тим вища розрядна ємність. Загалом, розрядна ємність стосується розрядної ємності. Під час процесу заряджання та розряджання літієвої батареї іони літію рухаються від позитивного електрода до негативного. Якщо порівняти зображення літієвої батареї з кріслом-гойдалкою, то два кінці крісла-гойдалки є позитивним і негативним електродами батареї, а іони літію подібні до спортсменів, що бігають туди-сюди між двома кінцями крісла-гойдалки. Тому літієві батареї також називають батареями крісла-гойдалки.