Was ist das Funktionsprinzip einer Lithiumbatterie?

Viele Kunden verstehen das Funktionsprinzip von nichtLithiumbatterien. Dieser Artikel kombiniert die Eigenschaften von Elektronik und Lithium-Ionen, um über das damit verbundene Wissen zu sprechen.

Was ist das Funktionsprinzip einer Lithiumbatterie?

Das Funktionsprinzip vonLithiumbatterienwird unter Ausnutzung der Eigenschaften „Lithiumionen können Elektronen transportieren“ entwickelt. Lithiumbatterien bestehen im Allgemeinen aus „Lithiumverbindungen“ und „Kohlenstoffmaterialien“, und Lithiumionen können in diese beiden Materialien interkaliert oder deinterkaliert werden. Während dieses Phänomens wandern auch Elektronen mit Lithiumionen. Unter diesem Vorgang versteht man den Vorgang des Ladens und Entladens einer Batterie. Die interne Struktur, das Material und die angewandte Technologie sind unterschiedlich und dies bestimmt die Gesamtleistung der Batterie, insbesondere der Lithiumbatterie.

Lade- und Entladevorgang

Wie wir alle wissen, werden Batterien in positive und negative Elektroden unterteilt. Die positive Elektrode besteht im Allgemeinen aus „Lithiumverbindungsmaterial“, während die negative Elektrode aus „Kohlenstoffmaterial“ besteht. Die Bereiche, in denen sich die positive Elektrode und die negative Elektrode befinden, sind nicht verbunden. In der Mitte befinden sich ein Separator und ein Elektrolyt. Aufgrund der unterschiedlichen Batteriemarke, Struktur und Anwendungstechnologie ändern sich die Gesamtstruktur, das Volumen und die interne Verteilung der Batterie geringfügig. Lithiumionen werden im Allgemeinen im Bereich der positiven Elektrode erzeugt und transportieren dann Elektronen durch den Elektrolyten zum Bereich der negativen Elektrode, wobei es zu einer Interkalation kommt. Dieses Phänomen ist reversibel, es handelt sich um den sogenannten Lade- und Entladevorgang, was bedeutet, dass Lithiumionen im negativen Elektrodenbereich auch in den positiven Elektrodenbereich zurückkehren können, was als Deinterkalation bezeichnet wird.

Normalerweise bezeichnet man den Transport von Elektronen durch Lithiumionen in den Bereich der negativen Elektrode als Laden und umgekehrt von der negativen zur positiven Elektrode, was als Entladen bezeichnet wird „Last“ im gesamten Kreislauf, das sogenannte Stromverbrauchsgerät.

Struktur der Lithiumbatterie

Wenn man sich die Struktur einer Lithiumbatterie genau ansieht, ist sie komplizierter, aber wenn man sich die große Struktur ansieht, kann sie in drei Teile unterteilt werden, normalerweise unterteilt in den Bereich der positiven Elektrode, der auch der Bereich ist, in dem sich Lithiumionen befinden werden erzeugt und abgeschieden, und der negative Elektrodenbereich ist auch der Bereich, in dem Lithiumionen interkaliert oder deinterkaliert werden.
Es ist jedoch zu beachten, dass Lithiumionen an der positiven Elektrode interkaliert oder deinterkaliert werden können, die positive Elektrode und die negative Elektrode jedoch nicht miteinander kommunizieren (es gibt mehrere Kanäle, durch die Lithiumionen passieren können), und es gibt eine Beim Diaphragma, das der Elektrolyt ist (um es besser zu verstehen, stimmt das nicht), können nur elektronentragende Lithiumionen im Elektrolyten pendeln und Elektronen hin und her transportieren.

Das im täglichen Leben auftretende Phänomen der Batterieausbeulung hängt auch mit dem Transport von Lithiumionen zusammen. Wenn Lithiumionen eine große Anzahl von Elektronen in den Bereich der negativen Elektrode transportieren und diese geladenen Lithiumionen nicht gespeichert werden können, kommt es zu Überladung und Ausbeulung. Andernfalls kommt es zu einer Überentladung. Obwohl die Richtung positiv und negativ ist, ist das Prinzip dasselbe.

Abschluss:Das Prinzip vonLithiumbatterienist das gleiche wie bei Blei-Säure- und Nickelbatterien, aber nach jahrelanger Forschung wurde festgestellt, dass Lithiumionen als Medium für die Elektronenübertragung besser geeignet sind als positive und negative Elektrodenmaterialien in anderen Batterien.