Li-ion baterie jsou téměř všude.Používají se v aplikacích od mobilních telefonů a notebooků až po hybridní a elektrická vozidla.Lithium-iontové baterie jsou také stále populárnější ve velkých aplikacích, jako jsou nepřerušitelné zdroje napájení (UPS) a stacionární systémy pro ukládání energie baterií (BESS).
Baterie je zařízení sestávající z jednoho nebo více elektrochemických článků s externími přípojkami pro napájení elektrických zařízení.Když baterie dodává elektrickou energii, její kladný pól je katoda a záporný pól je anoda.Svorka označená jako záporná je zdrojem elektronů, které budou proudit vnějším elektrickým obvodem ke kladné svorce.
Když je baterie připojena k externí elektrické zátěži, redoxní (redukční-oxidační) reakce přemění vysokoenergetické reaktanty na produkty s nižší energií a rozdíl ve volné energii je dodáván do vnějšího okruhu jako elektrická energie.Historicky termín "baterie" specificky odkazoval na zařízení složené z více článků;použití se však vyvinulo tak, že zahrnuje zařízení složená z jediné buňky.
Jak funguje lithium-iontová baterie?
Většina Li-ion baterií sdílí podobnou konstrukci sestávající z kladné elektrody z oxidu kovu (katody) nanesené na hliníkový sběrač proudu, záporné elektrody (anody) vyrobené z uhlíku/grafitu potažené na měděném sběrači proudu, separátoru a elektrolytu vyrobeného z lithná sůl v organickém rozpouštědle.
Zatímco se baterie vybíjí a dodává elektrický proud, elektrolyt přenáší kladně nabité ionty lithia z anody na katodu a naopak přes separátor.Pohyb iontů lithia vytváří v anodě volné elektrony, které vytvářejí náboj na kladném kolektoru proudu.Elektrický proud pak teče ze sběrače proudu přes napájené zařízení (mobilní telefon, počítač atd.) do sběrače záporného proudu.Separátor blokuje tok elektronů uvnitř baterie.
Během nabíjení externí zdroj elektrické energie (nabíjecí obvod) aplikuje přepětí (vyšší napětí, než produkuje baterie, se stejnou polaritou), čímž nutí nabíjecí proud protékat v baterii od kladné k záporné elektrodě, tj. v opačném směru vybíjecího proudu za normálních podmínek.Lithné ionty poté migrují z kladné na zápornou elektrodu, kde se zabudovávají do porézního materiálu elektrody v procesu známém jako interkalace.
Čas odeslání: 26. června 2022