Pracovní princip lithiové baterie

Migrace lithia iontů mezi pozitivními a negativními elektrodami
Pracovní princip lithium-iontové baterie je založen na reverzibilní migraci lithiových iontů mezi pozitivními a negativními elektrodami a vzájemná přeměna elektrické energie a chemické energie je realizována pomocí elektrochemických reakcí . ‌ Specifický proces je následující: ‌ ‌ ‌
Základní princip a proces nabíjení a vybíjení
‌ When charging: The external power source drives lithium ions to be deintercalated from the positive electrode material (such as lithium cobalt oxide, lithium iron phosphate), and penetrate the electrolyte to embed into the layered graphite structure of the negative electrode. At the same time, electrons flow to the negative electrode through the external circuit to form a current. ‌ Při vybíjení: lithiové ionty jsou deinterkalovány z grafitové negativní elektrody a vracejí se do pozitivního elektrodového materiálu prostřednictvím elektrolytu . Elektrony proudí do pozitivní elektrody přes externí obvod k napájení externích zařízení .
Klíčové materiály a reakční mechanismy ‌ Pozitivní materiál elektrody: Oxid lithium kobaltu, lithium -lithiový železný fosfát atd. ., uvolňují lithiové ionty oxidační reakce . ‌ Negativní elektrodové materiál: Graphite se většinou používá, a jeho vrstvená struktura se může obrátit jako ionty Ionty, jako je ionty, které se používá a jako ionty, které se mění: IT}}}}}}}}}}}}}}}. Umožňuje pohybovat se lithiové ionty, ale blokuje elektrony .
Dynamika napětí
Napětí baterie kolísá se stavem nabití a vypouštění:
‌Initiální nabíjení‌: napětí je nízké, vnitřní odpor a účinky polarizace jsou významné; Napětí se neustále zvyšuje během fáze konstantního proudu (E . G . Ternární lithiová baterie stoupá z 3 . 0V na 4,2V).
Proces ‌descharge Proces‌: Napětí se postupně snižuje, dokud nedosáhne mezního napětí (obvykle větší než nebo rovné 2 . 5V), aby se zabránilo kolapsu negativní elektrodové struktury.