Qual è il principio di funzionamento della batteria al litio?

Molti clienti non ne comprendono il principio di funzionamentobatterie al litio. Questo articolo combina le caratteristiche dell'elettronica e degli ioni di litio per parlare delle relative conoscenze.

Qual è il principio di funzionamento della batteria al litio?

Il principio di funzionamento dibatterie al litioè sviluppato utilizzando le caratteristiche di "gli ioni di litio possono trasportare elettroni". Le batterie al litio sono generalmente costituite da "composti di litio" e "materiali di carbonio" e gli ioni di litio possono essere intercalati o deiintercalati in questi due materiali. Durante il processo di questo fenomeno, anche gli elettroni migreranno con gli ioni di litio. Questo processo può essere inteso come il processo di carica e scarica della batteria. La struttura interna, il materiale e la tecnologia applicata sono diversi e ciò determinerà le prestazioni complessive della batteria, in particolare della batteria al litio.

Processo di carica e scarica

Come tutti sappiamo, le batterie si dividono in elettrodi positivi e negativi. L'elettrodo positivo è generalmente realizzato in materiale "composto di litio", mentre l'elettrodo negativo è realizzato in "materiale di carbonio". Le aree in cui si trovano l'elettrodo positivo e l'elettrodo negativo non sono collegate. Ci sarà un separatore e un elettrolita al centro. In base alla differenza di marca, struttura e tecnologia applicativa della batteria, la struttura generale, il volume e la distribuzione interna della batteria cambieranno leggermente. Gli ioni di litio vengono generalmente generati nell'area dell'elettrodo positivo e quindi trasportano gli elettroni attraverso l'elettrolita nell'area dell'elettrodo negativo e si verifica l'intercalazione. Questo fenomeno è reversibile, ed è il cosiddetto processo di carica e scarica, il che significa che gli ioni di litio nell'area dell'elettrodo negativo possono anche ritornare nell'area dell'elettrodo positivo, il che si chiama deintercalazione.

Normalmente, le persone chiamano gli ioni di litio che trasportano gli elettroni nell'area dell'elettrodo negativo come carica, e viceversa dall'elettrodo negativo all'elettrodo positivo, che si chiama scarica, ma c'è un altro punto che non può essere ignorato, cioè ci deve essere un "carico" nell'intero circuito del ciclo, che è il cosiddetto dispositivo di consumo energetico.

Struttura della batteria al litio

Se si osserva da vicino la struttura di una batteria al litio, è più complicato, ma se si osserva la struttura più grande, può essere divisa in tre parti, solitamente divise nell'area dell'elettrodo positivo, che è anche l'area in cui gli ioni di litio vengono generati e allontanati, e l'area dell'elettrodo negativo è anche l'area in cui gli ioni di litio sono intercalati o deintercalati.
Tuttavia, va notato che gli ioni di litio possono essere intercalati o deiintercalati sull'elettrodo positivo, ma l'elettrodo positivo e l'elettrodo negativo non comunicano tra loro (ci sono più canali attraverso i quali possono passare gli ioni di litio) e c'è un diaframma, che è l'elettrolita (per non essere vero, per motivi di comprensione), solo gli ioni di litio che trasportano elettroni possono spostarsi nell'elettrolita e trasportare elettroni avanti e indietro.

Anche il fenomeno del rigonfiamento della batteria che si verifica nella vita quotidiana è legato allo spostamento degli ioni di litio. Se gli ioni di litio trasportano un gran numero di elettroni nell'area dell'elettrodo negativo, se questi ioni di litio carichi non possono essere immagazzinati, si verificheranno sovraccarichi e rigonfiamenti. Altrimenti si scaricherà eccessivamente. Sebbene la direzione sia positiva e negativa, il principio è lo stesso.

Conclusione:Il principio dibatterie al litioè uguale a quello delle batterie al piombo e al nichel, ma dopo anni di ricerca si è scoperto che gli ioni di litio sono più adatti come mezzo per il trasferimento di elettroni rispetto ai materiali degli elettrodi positivi e negativi in ​​altre batterie.