Ποια είναι η αρχή λειτουργίας της μπαταρίας λιθίου;

Πολλοί πελάτες δεν κατανοούν την αρχή λειτουργίας τουμπαταρίες λιθίου. Αυτό το άρθρο συνδυάζει τα χαρακτηριστικά των ηλεκτρονικών και των ιόντων λιθίου για να μιλήσει για τις σχετικές γνώσεις του.

Ποια είναι η αρχή λειτουργίας της μπαταρίας λιθίου;

Η αρχή λειτουργίας τουμπαταρίες λιθίουαναπτύσσεται χρησιμοποιώντας τα χαρακτηριστικά του «ιόντα λιθίου μπορούν να μεταφέρουν ηλεκτρόνια». Οι μπαταρίες λιθίου κατασκευάζονται γενικά από "ενώσεις λιθίου" και "υλικά άνθρακα" και τα ιόντα λιθίου μπορούν να παρεμβάλλονται ή να αποσυμπιέζονται σε αυτά τα δύο υλικά. Κατά τη διαδικασία αυτού του φαινομένου, τα ηλεκτρόνια θα μεταναστεύσουν επίσης με ιόντα λιθίου. Αυτή η διαδικασία μπορεί να γίνει κατανοητή ως η διαδικασία φόρτισης και αποφόρτισης της μπαταρίας. Η εσωτερική δομή, το υλικό και η εφαρμοσμένη τεχνολογία είναι διαφορετικά και αυτό θα καθορίσει τη συνολική απόδοση της μπαταρίας, ειδικά της μπαταρίας λιθίου.

Διαδικασία Φόρτισης και Εκφόρτισης

Όπως όλοι γνωρίζουμε, οι μπαταρίες χωρίζονται σε θετικά και αρνητικά ηλεκτρόδια. Το θετικό ηλεκτρόδιο είναι γενικά κατασκευασμένο από υλικό "ένωση λιθίου", ενώ το αρνητικό ηλεκτρόδιο από "υλικό άνθρακα". Οι περιοχές όπου βρίσκονται το θετικό ηλεκτρόδιο και το αρνητικό ηλεκτρόδιο δεν συνδέονται. Θα υπάρχει διαχωριστής και ηλεκτρολύτης στη μέση. Με βάση τη διαφορά στη μάρκα, τη δομή και την τεχνολογία εφαρμογής της μπαταρίας, η συνολική δομή, ο όγκος και η εσωτερική κατανομή της μπαταρίας θα αλλάξουν ελαφρώς. Τα ιόντα λιθίου παράγονται γενικά στην περιοχή του θετικού ηλεκτροδίου και στη συνέχεια μεταφέρουν ηλεκτρόνια μέσω του ηλεκτρολύτη στην περιοχή του αρνητικού ηλεκτροδίου και λαμβάνει χώρα παρεμβολή. Αυτό το φαινόμενο είναι αναστρέψιμο, που είναι η λεγόμενη διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης, που σημαίνει ότι τα ιόντα λιθίου στην περιοχή του αρνητικού ηλεκτροδίου μπορούν επίσης να επιστρέψουν στην περιοχή του θετικού ηλεκτροδίου, η οποία ονομάζεται αποσυμπίεση.

Κανονικά, οι άνθρωποι αποκαλούν ιόντα λιθίου που μεταφέρουν ηλεκτρόνια στην περιοχή του αρνητικού ηλεκτροδίου ως φόρτιση και αντίστροφα από το αρνητικό ηλεκτρόδιο στο θετικό ηλεκτρόδιο, το οποίο ονομάζεται εκφόρτιση, αλλά υπάρχει ένα άλλο σημείο που δεν μπορεί να αγνοηθεί, δηλαδή, πρέπει να υπάρχει «φορτίο» σε ολόκληρο το κύκλωμα κύκλου, που είναι η λεγόμενη συσκευή κατανάλωσης ενέργειας.

Δομή μπαταρίας λιθίου

Εάν κοιτάξετε προσεκτικά τη δομή μιας μπαταρίας λιθίου, είναι πιο περίπλοκη, αλλά αν κοιτάξετε τη μεγάλη δομή, μπορεί να χωριστεί σε τρία μέρη, συνήθως χωρισμένα στην περιοχή του θετικού ηλεκτροδίου, η οποία είναι επίσης η περιοχή όπου τα ιόντα λιθίου παράγονται και αποχωρούν και η περιοχή αρνητικού ηλεκτροδίου είναι επίσης η περιοχή όπου παρεμβάλλονται ή αποσυμπιέζονται ιόντα λιθίου.
Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι τα ιόντα λιθίου μπορούν να παρεμβάλλονται ή να αποσυμπιέζονται στο θετικό ηλεκτρόδιο, αλλά το θετικό ηλεκτρόδιο και το αρνητικό ηλεκτρόδιο δεν επικοινωνούν μεταξύ τους (υπάρχουν πολλά κανάλια μέσω των οποίων μπορούν να περάσουν τα ιόντα λιθίου) και υπάρχει το διάφραγμα, που είναι ο ηλεκτρολύτης (για να μην είναι αλήθεια, για λόγους κατανόησης), μόνο τα ιόντα λιθίου που μεταφέρουν ηλεκτρόνια μπορούν να μετακινηθούν στον ηλεκτρολύτη και να μεταφέρουν ηλεκτρόνια εμπρός και πίσω.

Το φαινόμενο διόγκωσης της μπαταρίας που εμφανίζεται στην καθημερινή ζωή σχετίζεται επίσης με τη μεταφορά ιόντων λιθίου. Εάν τα ιόντα λιθίου μεταφέρουν μεγάλο αριθμό ηλεκτρονίων στην περιοχή του αρνητικού ηλεκτροδίου, εάν αυτά τα φορτισμένα ιόντα λιθίου δεν μπορούν να αποθηκευτούν, θα συμβεί υπερφόρτιση και διόγκωση. Διαφορετικά, θα υπερφορτιστεί. Αν και η κατεύθυνση είναι θετική και αρνητική, η αρχή είναι η ίδια.

Συμπέρασμα:Η αρχή τουμπαταρίες λιθίουείναι το ίδιο με αυτό των μπαταριών μολύβδου-οξέος και νικελίου, αλλά μετά από χρόνια έρευνας, διαπιστώθηκε ότι τα ιόντα λιθίου είναι πιο κατάλληλα ως μέσο για τη μεταφορά ηλεκτρονίων από τα θετικά και αρνητικά υλικά ηλεκτροδίων σε άλλες μπαταρίες.