Lithium-ionbatterij is een soort oplaadbare batterij, die voornamelijk afhangt van de verplaatsing van het lithiumion tussen de positieve en negatieve elektroden. Tijdens het laden en ontladen wordt Li + tussen de twee elektroden geïntercaleerd en gede-intercaleerd: Li + wordt van de positieve elektrode gedeïntercaleerd en via de elektrolyt in de negatieve elektrode gestoken, en de negatieve elektrode bevindt zich in een lithiumrijke toestand; tijdens het ontladen is het tegenovergestelde waar. Over het algemeen is de batterij met lithium als elektrode de vertegenwoordiger van een moderne krachtige batterij.
Werkingsprincipe van lithium-ionbatterij
Lithium-ionbatterijen gebruiken koolstofmaterialen als de negatieve elektrode en lithiumverbindingen als de positieve elektrode. Er is geen metaal-lithium, alleen lithium-ion. Dit worden lithium-ionbatterijen genoemd. Lithium-ionbatterij is een algemene term voor batterijen met lithiumion-intercalatieverbindingen als kathodematerialen. Het laad- en ontlaadproces van een lithium-ionbatterij is het proces van lithiumion-intercalatie en de-intercalatie. In het proces van lithiumion-intercalatie en de-intercalatie gaat het gepaard met de intercalatie en de-intercalatie van equivalente elektronen met lithiumion (traditioneel wordt de positieve elektrode weergegeven door intercalatie of de-intercalatie, terwijl de negatieve elektrode wordt weergegeven door intercalatie of de-intercalatie. intercalatie). Tijdens het laden en ontladen wordt lithiumion geïntercaleerd / de-geïntercaleerd en geïntercaleerd / de-geïntercaleerd tussen positieve en negatieve elektroden, wat levendig "schommelstoelbatterij" wordt genoemd.
Wanneer de batterij is opgeladen, wordt lithiumion gegenereerd op de positieve elektrode van de batterij, en het gegenereerde lithiumion beweegt via de elektrolyt naar de negatieve elektrode. Als negatieve elektrode heeft koolstof een gelaagde structuur met veel microporiën. De lithiumionen die de negatieve elektrode bereiken, zijn ingebed in de microporiën van de koolstoflaag. Hoe meer lithiumionen zijn ingebed, hoe hoger de oplaadcapaciteit. Evenzo, wanneer de batterij leeg is (d.w.z. wanneer we de batterij gebruiken), komt het lithiumion dat is ingebed in de negatieve koolstoflaag naar buiten en beweegt terug naar de positieve elektrode. Hoe meer lithiumionen terugkeren naar de positieve elektrode, hoe hoger de ontladingscapaciteit.
Over het algemeen wordt de laadstroom van een lithiumbatterij ingesteld tussen 0,2C en 1C. Hoe hoger de stroom, hoe sneller het opladen gaat en hoe hoger de opwarming van de batterij. Bovendien, als de batterij met te veel stroom wordt opgeladen, is de capaciteit niet vol genoeg, omdat de elektrochemische reactie in de batterij tijd kost. Net als bij het tappen van bier, zal het bubbels produceren als het te snel gaat, maar het zal ontevreden zijn.
