Li-ionske baterije so skoraj povsod.Uporabljajo se v aplikacijah od mobilnih telefonov in prenosnih računalnikov do hibridnih in električnih vozil.Litij-ionske baterije so vse bolj priljubljene tudi v obsežnih aplikacijah, kot so napajalniki brez prekinitve (UPS) in stacionarni sistemi za shranjevanje energije v baterijah (BESS).
Baterija je naprava, sestavljena iz ene ali več elektrokemijskih celic z zunanjimi priključki za napajanje električnih naprav.Ko baterija dobavlja električno energijo, je njen pozitivni pol katoda, negativni pol pa anoda.Priključek, označen z negativnim, je vir elektronov, ki bodo tekli skozi zunanji električni krog do pozitivnega priključka.
Ko je baterija povezana z zunanjim električnim bremenom, redoks (redukcijsko-oksidacijska) reakcija pretvori visokoenergijske reaktante v nižjeenergijske produkte, razlika proste energije pa se kot električna energija prenese v zunanji krog.Zgodovinsko se je izraz "baterija" posebej nanašal na napravo, sestavljeno iz več celic;vendar se je uporaba razvila tako, da vključuje naprave, sestavljene iz ene same celice.
Kako deluje litij-ionska baterija?
Večina litij-ionskih baterij ima podobno zasnovo, ki jo sestavljajo pozitivna elektroda (katoda) iz kovinskega oksida, prevlečena na aluminijast tokovni zbiralnik, negativna elektroda (anoda), izdelana iz ogljika/grafita, prevlečena na bakrenem tokovnem zbiralniku, separator in elektrolit iz litijeva sol v organskem topilu.
Medtem ko se baterija prazni in zagotavlja električni tok, elektrolit prenaša pozitivno nabite litijeve ione od anode do katode in obratno skozi separator.Gibanje litijevih ionov ustvarja proste elektrone v anodi, ki ustvarjajo naboj na pozitivnem zbiralniku toka.Električni tok nato teče od odjemnika toka skozi napravo, ki se napaja (mobilni telefon, računalnik itd.) do odjemnika negativnega toka.Separator blokira pretok elektronov znotraj baterije.
Med polnjenjem zunanji vir električne energije (polnilno vezje) uporabi prenapetost (višjo napetost, kot jo proizvaja baterija, enake polarnosti), zaradi česar polnilni tok teče znotraj baterije od pozitivne k negativni elektrodi, tj. v obratni smeri razelektritvenega toka pri normalnih pogojih.Litijevi ioni nato migrirajo s pozitivne na negativno elektrodo, kjer se v procesu, znanem kot interkalacija, vgradijo v material porozne elektrode.
Čas objave: 26. junij 2022