Die Struktur und das Prinzip der Lithium-Ionen-Batterie

1. Die Hauptbestandteile der Lithium-Ionen-Batterie

• Positive Elektrode: Das aktive Material bezieht sich hauptsächlich auf Lithium-Cobalt- O xid, Lithium-Manganat, Lithium-Eisen-Phosphat, Lithium-Nickel-Kobalt-Manganat, etc. Der leitende Stromkollektor verwendet im Allgemeinen Aluminiumfolie mit einer Dicke von 10- 2 0 Mikronen;

  
  

• Diaphragm: Diaphragm bezieht sich auf eine spezielle Kunststofffolie, die Lithium-Ionen durchlassen, aber die Elektronik isoliert.Derzeit gibt es hauptsächlich drei Arten von Membranen, das heißt PE, PP und deren Kombination.Es gibt auch eine Art von anorganischen festen Zwerchfell.Zum Beispiel ist die Alumina-Membranbeschichtung eine anorganische feste Membran;

  
  

• Negative Elektrode: Das aktive Material für negative Elektrode bezieht sich hauptsächlich auf Graphit, Lithium-Titanat oder Kohlenstoffmaterialien mit ähnlicher Graphit-Struktur.Der leitfähige Stromkollektor verwendet in der Regel Kupferfolie mit einer Dicke von 7-15 Mikronen;

  
  

• Elektrolyt: Das in Lithium-Ionen-Batterien verwendete Elektrolyt ist in der Regel ein organisches System, wie das Karbonat-Lösungsmittel mit Lithium-Hexafluorphosphat, das darin aufgelöst wird.Einige Polymerbatterien verwenden auch Gel-ähnliche Elektrolyte;

  
  

• Batteriegehäuse: Die Batteriegehäuse der Lithium-Ionen-Batterien können hauptsächlich in Hartschalen (Stahlgehäuse, Aluminiumgehäuse, vernickelte Eisengehäuse, etc.) und Weichschalen (Aluminiumkunststofffolie) unterteilt werden.

2 . Das Prinzip der Lithium-Ionen-Batterien

Kannst du Lithium-Ionen-Batterien aufladen?Absolut ja.Wenn die Batterie geladen wird, werden Lithium-Ionen zuerst aus der positiven Elektrode extrahiert und dann in die negative Elektrode eingebettet und umgekehrt während der Entladung.Und das erfordert, dass eine Elektrode vor der Montage in einem Lithium-Interkalierungszustand ist.Im Allgemeinen werden Lithium-intergalierende Metalloxide wie LiCo O ₂ , LiNi O ₂ undLiMn ₂ O ₄ , die ein Potential haben, das größer ist als 3V im Vergleich zu Lithium und stabil in der Luft sind, als positive Elektroden verwendet.

Was die Materialien der negativen Elektrode betrifft, so wird in der Regel die Lithium-Verbindung ausgewählt, die möglichst nahe am Lithium-Potential eingesetzt werden kann.So können z.B. Kohlenstoffmaterialien wie natürlicher Graphit, synthetischer Graphit, Kohlenstofffaser und Mesophase-Kohlenstoff- und Metalloxide, einschließlich Sn O , Sn O ₂ , und zinverbundener O xid SnBxPy O z (x=0. 4 6537 4 ; 0.6, y=0.6 6537 4 ; 0. 4 , z=( 2 +3x+5y)/ 2 ) alle als negative Elektroden verwendet werden.

Der Elektrolyt nimmt normalerweise ein gemischtes Lösungsmittelsystem für LiPF6 von Ethylencarbonat (EG), Propylencarbonat (PC) und niedrig viskosity Diethylkarbonat (DEC) und andere Alkylcarbonate an.

Die Membran nimmt in der Regel mikroporöse Polyolefin-Membranen wie PE, PP oder ihre Verbundmembranen an.Unter allen verwendeten Membranen ist die dreischichtige Membran PP/PE/PP am beliebtesten.Es hat nicht nur einen niedrigeren Schmelzpunkt, sondern auch eine höhere Punktionsbeständigkeit, die eine große Rolle bei der Wärmeversicherung spielt.

Die Hülle der Lithium-Ionen-Batterie besteht normalerweise aus Stahl oder Aluminium, und die Abdeckung hat die Funktionen explosionssicher und leistungsfähig.

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