Sastavlitijumska baterija

Sastav materijala litijumskih baterija uglavnom uključuje materijale pozitivnih elektroda, materijale negativnih elektroda, separatore, elektrolite i kućišta.

1. Među materijalima pozitivnih elektroda, najčešće korišteni materijali su litijum kobaltat, litijum manganat, litijum željezo fosfat i ternarni materijali (polimeri nikla, kobalta i mangana). Materijal pozitivne elektrode čini veliki udio (odnos mase materijala pozitivne i negativne elektrode je 3:1~4:1), jer performanse materijala pozitivne elektrode direktno utiču na performanse litijum-jonske baterije, a njena cijena također direktno određuje cijenu baterije.
2. Među materijalima za negativne elektrode, prirodni grafit i umjetni grafit su trenutno glavni materijali za negativne elektrode. Anodni materijali koji se istražuju uključuju nitride, poliasparaginsku kiselinu, okside na bazi kalaja, legure kalaja, nano-anodne materijale i druge intermetalne spojeve. Kao jedan od četiri glavna materijala litijumskih baterija, materijali za negativne elektrode igraju važnu ulogu u poboljšanju kapaciteta baterije i performansi ciklusa, te su u srži srednjeg dijela industrije litijumskih baterija.
3. Materijali za dijafragme orijentisani na tržište su uglavnom poliolefinske dijafragme, koje su uglavnom napravljene od polietilena i polipropilena. U strukturi separatora litijumskih baterija, separator je jedna od ključnih unutrašnjih komponenti. Performanse separatora određuju strukturu međupovršine i unutrašnji otpor baterije, što direktno utiče na kapacitet, ciklus i sigurnosne performanse baterije. Separator sa odličnim performansama igra važnu ulogu u poboljšanju ukupnih performansi baterije.
4. Elektrolit se uglavnom sastoji od visokočistih organskih rastvarača, elektrolitnih litijumovih soli, potrebnih aditiva i drugih sirovina u određenom omjeru pod određenim uslovima. Elektrolit igra ulogu provođenja iona između pozitivnih i negativnih elektroda litijum-jonske baterije, što garantuje visoki napon i visoku specifičnu energiju litijum-jonske baterije.
5. Kućište baterije: podijeljeno na čelično kućište, aluminijsko kućište, kućište od poniklovanog željeza (za cilindrične baterije), aluminijsko-plastičnu foliju (meko pakovanje) itd., kao i poklopac baterije, koji je ujedno i pozitivni i negativni terminal baterije.
6. Princip rada baterije
7. Kada se baterija puni, na pozitivnoj elektrodi baterije se generiraju litijum ioni, a generirani litijum ioni se kreću prema negativnoj elektrodi kroz elektrolit. Ugljična struktura negativne elektrode ima mnogo pora, a litijum ioni koji dospiju do negativne elektrode ugrađeni su u mikropore ugljičnog sloja. Što je više litijum iona ugrađeno, to će kapacitet punjenja biti veći. Kada se baterija isprazni, litijum ioni ugrađeni u ugljični sloj negativne elektrode izlaze i vraćaju se na pozitivnu elektrodu. Što se više litijum iona vrati na pozitivnu elektrodu, to je kapacitet pražnjenja veći. Općenito govoreći, kapacitet pražnjenja odnosi se na kapacitet pražnjenja. Tokom procesa punjenja i pražnjenja litijum baterije, litijum ioni se kreću od pozitivne do negativne elektrode. Ako se slika litijum baterije uporedi sa ljuljačkom stolicom, dva kraja ljuljačke su pozitivne i negativne elektrode baterije, a litijum ioni su poput sportista koji trče naprijed-nazad između dva kraja ljuljačke. Stoga se litijum baterije nazivaju i baterijama za ljuljačku.