Compozițiabaterie cu litiu

Compoziția materialului bateriilor cu litiu include în principal materiale pentru electrozi pozitivi, materiale pentru electrozi negativi, separatoare, electroliți și carcase.

1. Printre materialele pentru electrozii pozitivi, cele mai utilizate sunt cobaltatul de litiu, manganatul de litiu, fosfatul de litiu-fier și materialele ternare (polimeri de nichel, cobalt și mangan). Materialul pentru electrodul pozitiv reprezintă o mare parte (raportul de masă dintre materialele pentru electrozii pozitivi și negativi este de 3:1~4:1), deoarece performanța materialului pentru electrodul pozitiv afectează direct performanța bateriei litiu-ion, iar costul său determină, de asemenea, direct costul bateriei.
2. Printre materialele pentru electrozi negativi, grafitul natural și grafitul artificial sunt în prezent principalele materiale pentru electrozi negativi. Materialele anodice explorate includ nitruri, acid poliaspartic, oxizi pe bază de staniu, aliaje de staniu, materiale nano-anodice și alți compuși intermetalici. Fiind unul dintre cele patru materiale principale ale bateriilor cu litiu, materialele pentru electrozi negativi joacă un rol important în îmbunătățirea capacității bateriei și a performanței ciclului de încărcare și se află în centrul industriei bateriilor cu litiu.
3. Materialele diafragmei orientate spre piață sunt în principal diafragmele din poliolefină, care sunt fabricate în principal din polietilenă și polipropilenă. În structura separatorului de baterii cu litiu, separatorul este una dintre componentele interne cheie. Performanța separatorului determină structura interfeței și rezistența internă a bateriei, ceea ce afectează direct capacitatea, ciclul de viață și performanța de siguranță a bateriei. Un separator cu performanțe excelente joacă un rol important în îmbunătățirea performanței generale a bateriei.
4. Electrolitul este în general fabricat din solvenți organici de înaltă puritate, săruri de litiu pentru electroliți, aditivi necesari și alte materii prime într-o anumită proporție și în anumite condiții. Electrolitul joacă rolul de a conduce ionii între electrozii pozitivi și negativi ai bateriei cu litiu, ceea ce garantează o tensiune înaltă și o energie specifică ridicată a bateriei litiu-ion.
5. Carcasa bateriei: împărțită în carcasă de oțel, carcasă de aluminiu, carcasă de fier nichelat (pentru baterii cilindrice), folie de aluminiu-plastic (ambalaj moale) etc., precum și capacul bateriei, care este și bornele pozitive și negative ale bateriei.
6. Principiul funcționării bateriei
7. Când bateria este încărcată, ionii de litiu sunt generați pe electrodul pozitiv al bateriei, iar ionii de litiu generați se deplasează către electrodul negativ prin electrolit. Structura de carbon a electrodului negativ are mulți pori, iar ionii de litiu care ajung la electrodul negativ sunt încorporați în microporii stratului de carbon. Cu cât sunt încorporați mai mulți ioni de litiu, cu atât va fi mai mare capacitatea de încărcare. Când bateria este descărcată, ionii de litiu încorporați în stratul de carbon al electrodului negativ ies și se întorc la electrodul pozitiv. Cu cât sunt mai mulți ioni de litiu care se întorc la electrodul pozitiv, cu atât este mai mare capacitatea de descărcare. În general, capacitatea de descărcare se referă la capacitatea de descărcare. În timpul procesului de încărcare și descărcare a unei baterii de litiu, ionii de litiu se află într-o stare de mișcare de la electrodul pozitiv la electrodul negativ. Dacă imaginea unei baterii de litiu este comparată cu un balansoar, cele două capete ale balansoarului sunt electrozii pozitiv și negativ ai bateriei, iar ionii de litiu sunt ca niște atleți, alergând înainte și înapoi între cele două capete ale balansoarului. Așadar, bateriile de litiu sunt numite și baterii de balansoar.