Le principe de fonctionnement de la batterie lithium-ion
De nos jours, les batteries lithium-ion sont très courantes. Par exemple, les téléphones portables, ordinateurs portables, tablettes et autres appareils que nous utilisons en dépendent comme sources d'alimentation, mais peu de gens comprennent la puissance de travail des batteries lithium-ion. Laissez's apprendre ensemble :
1. Introduction à la batterie lithium-ion
& quot;Batterie lithium-ion" fait référence à une batterie secondaire composée de deux composés qui peuvent insérer et extraire de manière réversible des ions lithium en tant qu'électrodes positive et négative. Lorsque la batterie est chargée, les atomes de lithium dans la cathode s'ionisent en ions lithium et en électrons, et les ions lithium se déplacent vers l'anode pour synthétiser des atomes de lithium avec les électrons. Pendant la décharge, les atomes de lithium sont ionisés à partir de la surface de l'anode dans le cristal de graphite en ions lithium et en électrons, et les atomes de lithium sont synthétisés à la cathode. Par conséquent, dans cette batterie, le lithium apparaîtra toujours sous forme de lithium-ion et n'apparaîtra pas sous forme de lithium métallique, cette batterie est donc appelée batterie lithium-ion.
2. Structure de la batterie lithium-ion
Les batteries lithium-ion sont une alternative aux batteries lithium métal apparues ces dernières années. Les principaux composants de la batterie sont les électrodes positives et négatives, l'électrolyte, le séparateur et le boîtier.
Matériaux principaux : électrode positive, électrode négative, électrolyte, séparateur
Structure : ronde, carrée, laminée, sinueuse
Forme : polymère (emballage souple), ion lithium liquide (coque en acier)
Électrode positive : Une électrode de carbone qui peut stocker des ions lithium est utilisée. Lors de la décharge, le lithium devient des ions lithium, laissant l'anode de la batterie pour atteindre la cathode de la batterie lithium-ion.
Anode : Le matériau est choisi pour être le plus proche possible du potentiel du lithium pouvant être inséré dans des composés du lithium, tels que divers matériaux carbonés dont le graphite naturel, le graphite synthétique, la fibre de carbone, le carbone mésophasique, etc. et les oxydes métalliques.
Électrolyte : Un système de solvants mixtes qui utilise du carbonate d'éthylène LiPF6, du carbonate de propylène et du carbonate de diéthyle à faible viscosité et d'autres carbonates d'alkyle.
Diaphragme: L'utilisation de membranes microporeuses en polyoléfine telles que PE, PP ou leurs membranes composites, en particulier la membrane à trois couches PP/PE/PP a non seulement un point de fusion bas, mais a également une résistance élevée à la perforation, qui joue un rôle dans la chaleur Assurance.
Coque : elle est en acier ou en aluminium, et l'ensemble de couvercle a la fonction d'antidéflagrant et de mise hors tension.
3. Le principe de fonctionnement de la batterie lithium-ion
Le principe de fonctionnement d'une batterie lithium-ion fait référence à son principe de charge et de décharge. Lorsque la batterie est chargée, des ions lithium sont générés sur l'électrode positive de la batterie et les ions lithium générés se déplacent vers l'électrode négative à travers l'électrolyte. Le carbone comme électrode négative a une structure en couches. Il a de nombreux micropores. Les ions lithium qui atteignent l'électrode négative sont noyés dans les micropores de la couche de carbone. Plus il y a d'ions lithium insérés, plus la capacité de charge est élevée.
De même, lorsque la batterie est déchargée (c'est-à-dire lorsque nous utilisons la batterie), les ions lithium incrustés dans la couche de carbone de l'électrode négative sont libérés et retournent vers l'électrode positive. Plus il y a d'ions lithium renvoyés vers l'électrode positive, plus la capacité de décharge est élevée. Ce que nous appelons habituellement la capacité de la batterie fait référence à la capacité de décharge.
Pendant le processus de charge et de décharge des batteries lithium-ion, les ions lithium sont dans un état de mouvement de positif → négatif → positif. Si nous comparons la batterie lithium-ion à une chaise berçante, les deux extrémités de la chaise berçante sont les deux pôles de la batterie, et la batterie lithium-ion est comme un excellent athlète courant d'avant en arrière sur les deux extrémités de la chaise berçante. Par conséquent, les experts ont donné à la batterie lithium-ion un joli nom, batterie de chaise à bascule.
