ساختار باتری لیتیوم و تفسیر اصل

1. ساختار اساسی ازباتری لیتیومی

مواد اصلی: الکترود مثبت، الکترود منفی، الکترولیت، جداکننده

ساختار: گرد، مربع (منشوری); لمینت، کلاف

فرم: پلیمری (بسته بندی نرم)، مایعیون لیتیوم(پوسته فولادی)

2. اصل کار باتری لیتیومی

مواد الکترود مثبت(مواد آند): LiMn2O4،

مواد الکترود منفی(مواد کاتد): گرافیت

هنگام شارژ، لی+ در الکترود مثبت و لی+ در الکترولیت جمع می‌شوندبه سمتالکترود منفی،که تشکیل می دهد الکترون ها، و به لی کاهش یافته و در مواد کربنی الکترود منفی جاسازی می شوند. در حین تخلیه، لی موجود در ماده کربنی الکترود منفی، الکترون‌های خود را از دست داده و وارد الکترولیت می‌شود و لی+ موجود در الکترولیت به سمت الکترود مثبت حرکت می‌کند.

3. اصل ترکیب باتری لیتیومی

① ساختار مثبت

LiMn2O4 (لیتیوم اکسید منگنز) + عامل رسانا (استیلن سیاه) + بایندر (PVDF) + کلکتور جریان (فویل آلومینیومی) الکترود مثبت

②ساختار الکترود منفی

گرافیت + عامل رسانا (استیلن سیاه) + بایندر (PVDF) + کلکتور جریان (فویل مس) الکترود منفی

4. فرآیند شارژ

منبع تغذیه باتری را شارژ می کند. در این زمان، الکترون‌های e روی الکترود مثبت از مدار خارجی به سمت الکترود منفی حرکت می‌کنند و یون‌های لیتیوم مثبت لی+"پرش"وارد الکترولیت از الکترود مثبت،"صعود"از طریق سوراخ های سیم پیچ درجداکننده، و"شنا کردن" "وقتی به منفی رسیدالکترود، با الکترون هایی که قبلاً از بین رفته اند ترکیب می شود.

واکنش روی الکترود مثبت LiMn2O4 ==Li1-xMn2O4+Xli++Xe است.الکترون)

واکنش روی الکترود منفی 6C+XLi+Xe==LixC6 است

5. فرآیند تخلیه

هنگامی که باتری تخلیه می شود، الکترون های e روی الکترود منفی از مدار خارجی به الکترود مثبت می روند و یون لیتیوم مثبت لی+"می پرد"از الکترود منفی به الکترولیت،"صعود می کند"از طریق سوراخ کوچک پرپیچ و خم رویجداکننده، و"شنا می کند"برای رسیدن به مثبتالکترود با الکترون هایی ترکیب می شود که قبلاً رد شده اند.

واکنشی که روی الکترود مثبت رخ می دهد Li1-xMn2O4+xli++xe (الکترون) ==LiMn2O4 است.

واکنش روی الکترود منفی LixC6 == 6C+xLi+xe است