Li-ion batérie sú takmer všade.Používajú sa v aplikáciách od mobilných telefónov a notebookov až po hybridné a elektrické vozidlá.Lítium-iónové batérie sú čoraz populárnejšie aj vo veľkých aplikáciách, ako sú neprerušiteľné zdroje napájania (UPS) a stacionárne systémy na ukladanie energie z batérií (BESS).
Batéria je zariadenie pozostávajúce z jedného alebo viacerých elektrochemických článkov s vonkajšími prípojkami na napájanie elektrických zariadení.Keď batéria dodáva elektrickú energiu, jej kladný pól je katóda a záporný pól je anóda.Svorka označená ako záporná je zdrojom elektrónov, ktoré budú prúdiť cez vonkajší elektrický obvod ku kladnej svorke.
Keď je batéria pripojená k externej elektrickej záťaži, redoxná (redukčno-oxidačná) reakcia premieňa vysokoenergetické reaktanty na produkty s nižšou energiou a rozdiel voľnej energie sa dodáva do vonkajšieho okruhu ako elektrická energia.Historicky sa výraz "batéria" špecificky týkal zariadenia zloženého z viacerých článkov;používanie sa však vyvinulo tak, že zahŕňa zariadenia zložené z jednej bunky.
Ako funguje lítium-iónová batéria?
Väčšina lítium-iónových batérií má podobný dizajn pozostávajúci z kladnej elektródy (katódy) z oxidu kovu nanesenej na hliníkový zberač prúdu, zápornej elektródy (anódy) vyrobenej z uhlíka/grafitu potiahnutej na medenom zberači prúdu, separátora a elektrolytu vyrobeného z lítiová soľ v organickom rozpúšťadle.
Zatiaľ čo sa batéria vybíja a dodáva elektrický prúd, elektrolyt prenáša kladne nabité lítiové ióny z anódy na katódu a naopak cez separátor.Pohyb lítiových iónov vytvára v anóde voľné elektróny, ktoré vytvárajú náboj na kladnom kolektore prúdu.Elektrický prúd potom prúdi zo zberača prúdu cez napájané zariadenie (mobilný telefón, počítač atď.) do zberača záporného prúdu.Separátor blokuje tok elektrónov vo vnútri batérie.
Počas nabíjania externý zdroj elektrickej energie (nabíjací obvod) aplikuje prepätie (vyššie napätie, ako produkuje batéria, s rovnakou polaritou), čím núti nabíjací prúd prúdiť v batérii z kladnej na zápornú elektródu, tj v opačnom smere vybíjacieho prúdu za normálnych podmienok.Lítiové ióny potom migrujú z pozitívnej na negatívnu elektródu, kde sa zapustia do porézneho materiálu elektródy v procese známom ako interkalácia.
Čas odoslania: 26. júna 2022