Czwórka Komponenty baterii litowej
▶ Katoda określa pojemność i napięcie akumulatora litowo -jonowego
Akumulatory litowo -jonowe wytwarzają energię elektryczną poprzez reakcję chemiczną litu. Właśnie dlatego lit jest wkładany do baterii, a przestrzeń litowa nazywa się „katodą”. Ponieważ jednak lit jest niestabilny w postaci elementarnej, do katody stosuje się połączenie litu i tlenu, tlenek litu. Materiał, który zakłóca reakcję elektrody rzeczywistej akumulatora, takiej jak tlenek litu, nazywa się „materiałem aktywnym”. Innymi słowy, w katodzie akumulatora litowo -jonowego tlenek litu jest używany jako materiał aktywny. Jeśli przyjrzysz się uważnie katodą, znajdziesz cienką folię aluminiową używaną do ustalenia ramy powłoki katody, przy użyciu związku złożonego z aktywnych materiałów, dodatków przewodzących i spoiwa. Materiał aktywny zawiera jony litowe i dodawane są dodatki przewodzące w celu zwiększenia przewodności; Silder odgrywa rolę przyczepności, która pomaga aktywnemu materiałowi i przydałoby przewodzącego, aby dobrze ustalić na podłożu aluminiowym. Katoda odgrywa ważną rolę w określaniu cech akumulatora, ponieważ pojemność i napięcie akumulatora są określone przez rodzaj aktywnego materiału używanego dla katody. Im wyższa zawartość litu, tym większa pojemność; Im większa różnica potencjału między katodą a anodą, tym wyższe napięcie. Różnica potencjałów anody jest bardzo mała, w zależności od ich rodzaju, ale dla katody różnica potencjałów jest zwykle stosunkowo wysoka. Dlatego katoda odgrywa ważną rolę w określaniu napięcia akumulatora.

▶ Anoda wysyła elektrony przez przewody
Podobnie jak katoda, substrat anodowy jest również pokryty aktywnym materiałem. Aktywny materiał anody działa, aby prąd przepływa przez obwód zewnętrzny, jednocześnie umożliwiając odwracalną wchłanianie / emisję jonów litowych uwolnionych z katody. Gdy bateria ładuje się, jony litowe są przechowywane w anodzie zamiast katody. W tym czasie, gdy drut łączy katodę z anodą (stan rozładowywania), jony litowe naturalnie przepływają z powrotem do katody przez elektrolit, a elektrony (e-) oddzielone od jonów litowych generują energię elektryczną wzdłuż drutu. Do użycia grafitu anody ze stabilną strukturą, a substrat anody jest pokryty materiałem aktywnym, dodatkami przewodzącymi i spoiwa. Ze względu na najlepszą jakość grafitu, taką jak stabilność strukturalna, niska reaktywność elektrochemiczna, w warunkach przechowywania dużych ilości jonów litowych i ceny, materiał jest uważany za odpowiedni do stosowania w anodach.

▶ Elektrolit umożliwia tylko poruszanie się jonów
Wyjaśniając katodę i anodę, wspomniano, że jony litowe przechodzą przez elektrolit, a elektrony przechodzą przez drut. Jest to klucz do używania energii elektrycznej w akumulatorach. Jeśli jony przepływają przez elektrolit, nie tylko nie możemy wykorzystywać energii elektrycznej, ale także zagrożyć bezpieczeństwo. Elektrolit jest ważnym elementem. Jest stosowany jako medium zdolne do przemieszczania jonów litowych tylko między katodą a anodą. W przypadku elektrolitu stosuje się głównie materiał o wysokiej przewodności jonowej, tak aby jony litowe łatwo poruszały się w przód iw tył. Elektrolit składa się z soli, rozpuszczalników i dodatków. Rozpuszczone sole są kanałami, w których poruszają się jony litowe, rozpuszczalniki są płynami organicznymi stosowanymi do rozpuszczania soli, a do określonych celów dodawane są niewielkie ilości dodatków. Wytworzony w ten sposób elektrolit pozwala tylko jonom przejść do elektrody i nie pozwala na przejście elektronów. Ponadto prędkość ruchomej jonów litowych zależy od typu elektrolitu. Dlatego można zastosować tylko elektrolity, które spełniają rygorystyczne warunki.

▶ Płyta ochronna, bezwzględna bariera między katodą a anodą
Chociaż katoda i anoda określają podstawową wydajność akumulatora, elektrolit i płyta ochronna określają bezpieczeństwo akumulatora. Separator działa jako fizyczna bariera, aby katoda i anoda oddzielna. Zapobiega bezpośrednio płynąć elektronom i pozwala tylko przepływać jony przez wewnętrzne mikropory. Dlatego musi spełniać wszystkie warunki fizyczne i elektrochemiczne.