Wat is het werkingsprincipe van een lithiumbatterij?

Veel klanten begrijpen het werkingsprincipe niet vanlithium batterijen. Dit artikel combineert de kenmerken van elektronica en lithiumionen om over de gerelateerde kennis te praten.

Wat is het werkingsprincipe van een lithiumbatterij?

Het werkingsprincipe vanlithium batterijenis ontwikkeld door gebruik te maken van de kenmerken van "lithiumionen kunnen elektronen dragen". Lithiumbatterijen zijn over het algemeen gemaakt van "lithiumverbindingen" en "koolstofmaterialen", en lithiumionen kunnen in deze twee materialen worden geïntercaleerd of gedeïntercaleerd. Tijdens het proces van dit fenomeen zullen elektronen ook met lithiumionen migreren. Dit proces kan worden opgevat als het proces van het opladen en ontladen van de batterij. De interne structuur, het materiaal en de toegepaste technologie zijn verschillend, en dit zal de algehele prestaties van de batterij bepalen, vooral de lithiumbatterij.

Laad- en ontlaadproces

Zoals we allemaal weten, zijn batterijen verdeeld in positieve en negatieve elektroden. De positieve elektrode is doorgaans gemaakt van "lithiumverbinding"-materiaal, terwijl de negatieve elektrode is gemaakt van "koolstofmateriaal". De gebieden waar de positieve elektrode en de negatieve elektrode zich bevinden, zijn niet met elkaar verbonden. Er zal een afscheider en elektrolyt in het midden zijn. Op basis van het verschil in batterijmerk, structuur en toepassingstechnologie zullen de algehele structuur, het volume en de interne distributie van de batterij enigszins veranderen. Lithiumionen worden doorgaans gegenereerd in het positieve elektrodegebied en transporteren vervolgens elektronen door de elektrolyt naar het negatieve elektrodegebied, en er vindt intercalatie plaats. Dit fenomeen is omkeerbaar, het zogenaamde laad- en ontlaadproces, wat betekent dat lithiumionen in het negatieve elektrodegebied ook kunnen terugkeren naar het positieve elektrodegebied, wat deintercalatie wordt genoemd.

Normaal gesproken noemen mensen lithiumionen die elektronen naar het negatieve elektrodegebied transporteren opladen, en omgekeerd van de negatieve elektrode naar de positieve elektrode, wat ontlading wordt genoemd. Maar er is nog een punt dat niet kan worden genegeerd, namelijk dat er een "belasting" in het gehele cycluscircuit, het zogenaamde stroomverbruikapparaat.

Structuur van de lithiumbatterij

Als je goed naar de structuur van een lithiumbatterij kijkt, is het ingewikkelder, maar als je naar de grote structuur kijkt, kan deze in drie delen worden verdeeld, meestal verdeeld in het positieve elektrodegebied, dat ook het gebied is waar lithiumionen zitten. worden gegenereerd en verlaten, en het negatieve elektrodegebied is ook het gebied waar lithiumionen worden geïntercaleerd of gedeïntercaleerd.
Er moet echter worden opgemerkt dat lithiumionen kunnen worden geïntercaleerd of gedeïntercaleerd bij de positieve elektrode, maar dat de positieve elektrode en de negatieve elektrode niet met elkaar communiceren (er zijn meerdere kanalen waardoor lithiumionen kunnen passeren), en er is een diafragma, dat de elektrolyt is (niet waar, voor het begrip), kunnen alleen lithiumionen die elektronen dragen in de elektrolyt rondschieten en elektronen heen en weer transporteren.

Het uitpuilende fenomeen van de batterij dat in het dagelijks leven voorkomt, houdt ook verband met de shuttle van lithiumionen. Als lithiumionen een groot aantal elektronen naar het negatieve elektrodegebied transporteren en deze geladen lithiumionen niet kunnen worden opgeslagen, zal overbelasting en uitpuilen optreden. Anders zal er sprake zijn van overmatige ontlading. Hoewel de richting positief en negatief is, is het principe hetzelfde.

Conclusie:Het principe vanlithium batterijenis hetzelfde als die van loodzuur- en nikkelbatterijen, maar na jaren van onderzoek is gebleken dat lithiumionen geschikter zijn als medium voor elektronenoverdracht dan positieve en negatieve elektrodematerialen in andere batterijen.