Principe de fonctionnement et caractéristiques de la batterie lithium-ion

La batterie lithium-ion fait référence à une batterie secondaire composée de deux composés qui peuvent incorporer et désintégrer de manière réversible des ions lithium en tant qu'électrodes positives et négatives.

Lorsque la batterie est chargée, les atomes de lithium de la cathode sont ionisés en ions lithium et en électrons, et les ions lithium se déplacent vers l'anode pour synthétiser des atomes de lithium avec des électrons.Pendant la décharge, les atomes de lithium sont ionisés à partir de la surface interne de l'anode du cristal de graphite en ions lithium et électrons, et les atomes de lithium sont synthétisés à la cathode.

La batterie au lithium-ion est un produit alternatif de la batterie au lithium métallique.Les principaux composants de la batterie sont l'électrode positive, l'électrode négative, l'électrolyte, le diaphragme et la coque.Parmi eux, l'électrode positive la plus importante, l'électrode négative, l'électrolyte et le diaphragme sont également connus comme les quatre principaux matériaux de la batterie au lithium.

Électrode positive - l'électrode en carbone qui peut absorber les ions lithium est utilisée.Pendant la décharge, le lithium devient des ions lithium, se sépare de l'anode de la batterie et atteint la cathode de la batterie lithium-ion.

Électrode négative - les matériaux doivent être des composés de lithium intégrés avec un potentiel aussi proche que possible du potentiel du lithium, tels que divers matériaux de carbone, y compris le graphite naturel, le graphite synthétique, la fibre de carbone, le carbone mésophase à petites billes et les oxydes métalliques.

Électrolyte --- un système de solvant mixte composé de carbonate d'éthylène, de carbonate de propylène et de carbonate de diéthyle à faible viscosité de LiPF6.

Diaphragme --- des membranes microporeuses en polyoléfine telles que le PE, le PP ou leurs membranes composites sont adoptées, en particulier le diaphragme à trois couches PP / PE / PP, qui a non seulement un point de fusion bas, mais également une résistance élevée à la perforation et joue un rôle de thermique assurance.

Coque --- en acier ou en aluminium, et l'ensemble de couverture a la fonction d'antidéflagrant et de mise hors tension.

Le principe de fonctionnement de la batterie lithium-ion fait référence à son principe de charge et de décharge : lors de la charge de la batterie, des ions lithium sont générés sur l'électrode positive de la batterie et les ions lithium générés se déplacent vers l'électrode négative à travers l'électrolyte.Le carbone en tant qu'électrode négative a une structure en couches, qui a de nombreux micropores.Les ions lithium atteignant l'électrode négative sont incrustés dans les micropores de la couche de carbone.Plus il y a d'ions lithium intégrés, plus la capacité de charge est élevée.

De même, lorsque la batterie est déchargée (c'est-à-dire le processus d'utilisation de la batterie), l'ion lithium intégré dans la couche de carbone négative sort et revient vers l'électrode positive.Plus il y a d'ions lithium retournés à l'électrode positive, plus la capacité de décharge est élevée.Ce que nous appelons habituellement la capacité de la batterie fait référence à la capacité de décharge.

Il n'est pas difficile de voir que pendant le processus de charge et de décharge de la batterie lithium-ion, les ions lithium sont dans un état mobile de positif → négatif → positif.Si nous comparons la batterie lithium-ion à un fauteuil à bascule, les deux extrémités du fauteuil à bascule sont les deux pôles de la batterie, et le lithium-ion est comme un excellent athlète qui va et vient aux deux extrémités du fauteuil à bascule.Par conséquent, les experts ont donné à la batterie lithium-ion un joli nom de batterie de chaise berçante.