Les quatre composants d'une batterie Li-ion
De nombreux mastodontes de l'électroménager se bousculent actuellement pour lancer des aspirateurs-balais sans fil.
Beaucoup de gens adorent cet appareil car il est assez léger pour être utilisé même par un jeune tout en ayant une excellente force d'aspiration.
Les batteries Li-ion ont rendu possible la création d'aspirateurs sans fil, en grande partie.
Les batteries Li-ion à haute densité d'énergie tout en étant légères sont plus efficaces et ont une capacité plus élevée que les batteries conventionnelles.
sont fréquemment utilisés dans une variété de domaines, y compris les outils électriques, les systèmes de stockage d'énergie, les petits appareils et les équipements informatiques.
ainsi que des voitures électriques.
Aujourd'hui, examinons les batteries Li-ion de haut en bas.
La cathode, l'anode, l'électrolyte et la batterie Li-ion se composent de quatre composants.
Séparateur
La cathode, l'anode, l'électrolyte et le séparateur sont les quatre composants essentiels d'une batterie lithium-ion.
Une batterie Li-ion a besoin de tous les composants car elle ne peut pas fonctionner si l'un d'eux est absent.
La "cathode" d'une batterie Li-ion influence sa capacité et sa tension.
Le lithium dans une batterie lithium-ion subit des processus chimiques pour produire de l'énergie.
Pour cette raison, le lithium est naturellement introduit dans la batterie et la zone où se trouve le lithium est appelée "cathode".
L'oxyde de lithium est utilisé pour les cathodes car le lithium sous sa forme élémentaire, qui se compose de lithium et d'oxygène, est instable.
Le terme "matériau actif" fait référence à une substance comme l'oxyde de lithium qui bloque la réaction d'électrode de la batterie réelle.
En d'autres termes, l'oxyde de lithium sert de composant actif dans la cathode d'une batterie Li-ion.
Une fine feuille d'aluminium utilisée pour supporter le cadre revêtu de la cathode peut être vue si vous regardez attentivement la cathode.
à l'aide d'un mélange d'une substance active, d'un additif conducteur et d'un liant.
Des ions lithium sont présents dans la substance active et un additif conducteur est ajouté pour améliorer la conductivité ;
De plus, le liant sert d'adhésif pour aider à la bonne adhérence de l'additif conducteur et du matériau actif au substrat en aluminium.
Les propriétés de la batterie sont fortement influencées par la cathode.
car le type de matériau actif de la cathode affecte la tension et la capacité de la batterie.
La capacité augmente avec la quantité de lithium présente, et la tension augmente avec l'amplitude de la différence de potentiel entre la cathode et l'anode.
Selon le type, la différence de potentiel entre les anodes et les cathodes est généralement mineure pour les anodes et quelque peu significative pour les cathodes.
Par conséquent, la cathode est cruciale pour déterminer la tension de la batterie.
"Anode" transmet des électrons sur un fil.
Le substrat anodique est recouvert de matière active, tout comme la cathode.
La substance active de l'anode a pour fonction de permettre le passage du courant électrique dans le circuit extérieur.
Les ions lithium émis par la cathode peuvent être absorbés ou libérés de manière réversible ce faisant.
Les ions lithium sont conservés dans l'anode, et non dans la cathode, lorsque la batterie est en charge.
Lorsque la cathode et l'anode sont maintenant reliées par un fil conducteur (en état de décharge),
L'électrolyte permet naturellement le retour des ions lithium vers la cathode,
et les électrons séparés des ions lithium (e-) circulent le long du fil tout en produisant de l'énergie.
Utilisation de graphite à structure stable pour les anodes et revêtement de matière active sur le substrat de l'anode
un liant et un additif conducteur.
Les caractéristiques idéales du graphite, à savoir sa stabilité structurelle et sa faible réactivité électrochimique,
Le matériau est considéré comme approprié pour une utilisation comme anode étant donné son prix abordable et sa capacité à stocker de grandes quantités d'ions lithium.
"Electrolyte" permet uniquement la mobilité des ions.
Il a été dit que les ions lithium traversent l'électrolyte tout en discutant de la cathode et de l'anode.
et le fil est rempli d'électrons.
Ceci est essentiel pour permettre à une batterie de consommer de l'énergie.
Nous ne pourrons pas utiliser l'électricité et notre sécurité sera en danger si des ions traversent l'électrolyte.
L'élément qui remplit cette fonction cruciale est l'électrolyte.
Il agit comme le conduit qui permet uniquement aux ions lithium d'aller et venir entre la cathode et l'anode.
Des matériaux à conductivité ionique élevée sont principalement utilisés pour l'électrolyte afin que les ions lithium puissent se déplacer facilement dans les deux sens.
Il y a des sels, des solvants et des additifs dans l'électrolyte.
Les ions lithium traversent les sels, qui sont dissous dans des liquides organiques appelés solvants.
et pour certains objectifs, les additifs sont introduits en quantités limitées.
Cette méthode de fabrication d'électrolyte empêche les électrons de passer et permet uniquement aux ions de circuler vers les électrodes.
De plus, le type d'électrolyte affecte la rapidité avec laquelle les ions lithium migrent.
Par conséquent, seuls les électrolytes qui respectent des exigences strictes peuvent être utilisés.
"Séparateur", la cloison imperméable séparant la cathode et l'anode
L'électrolyte et le séparateur définissent la sécurité d'une batterie, tandis que la cathode et l'anode déterminent les performances fondamentales d'une batterie.
Le séparateur maintient la cathode et l'anode séparées en agissant comme une barrière physique.
Il permet soigneusement aux ions de passer à travers le petit trou intérieur tout en obstruant le passage direct des électrons.
Il doit ainsi répondre à toutes les exigences physiques et électrochimiques.
Les séparateurs en résine synthétique d'aujourd'hui, tels que le polyéthylène (PE) et le polypropylène (PP), sont disponibles dans le commerce.
Nous avons examiné les quatre facteurs clés qui affectent le bon fonctionnement des batteries Li-ion jusqu'à présent.
Actuellement, Samsung SDI intensifie la recherche et le développement de nouveaux matériaux pour améliorer les performances de la batterie.
tout en poursuivant résolument ses efforts pour améliorer la fonctionnalité des matériaux actuels et des technologies clés.
Grâce au développement de batteries Li-ion à haute capacité et à haut rendement,
Samsung SDI veut montrer la voie dans le développement de batteries qui amélioreront la qualité de vie des personnes du monde entier.
