باتری های لیتیوم یون تقریباً همه جا هستند.آنها در برنامه های کاربردی از تلفن همراه و لپ تاپ تا خودروهای هیبریدی و الکتریکی استفاده می شوند.باتریهای لیتیوم یونی همچنین در کاربردهای مقیاس بزرگ مانند منابع تغذیه بدون وقفه (UPS) و سیستمهای ذخیره انرژی باتری ثابت (BESSs) به طور فزایندهای محبوب هستند.
باتری وسیله ای است متشکل از یک یا چند سلول الکتروشیمیایی با اتصالات خارجی برای تامین انرژی دستگاه های الکتریکی.هنگامی که باتری در حال تامین برق است، ترمینال مثبت آن کاتد و ترمینال منفی آن آند است.پایانه ای که علامت منفی دارد، منبع الکترون هایی است که از طریق یک مدار الکتریکی خارجی به سمت ترمینال مثبت جریان می یابد.
هنگامی که یک باتری به یک بار الکتریکی خارجی متصل می شود، یک واکنش ردوکس (کاهش-اکسیداسیون) واکنش دهنده های پرانرژی را به محصولات کم انرژی تبدیل می کند و اختلاف انرژی آزاد به عنوان انرژی الکتریکی به مدار خارجی تحویل می شود.از لحاظ تاریخی اصطلاح "باتری" به طور خاص به دستگاهی اطلاق می شود که از سلول های متعدد تشکیل شده است.با این حال، استفاده از دستگاههای متشکل از یک سلول منفرد تکامل یافته است.
باتری لیتیوم یون چگونه کار می کند؟
اکثر باتریهای لیتیوم یونی دارای طراحی مشابهی هستند که شامل یک الکترود اکسید فلزی مثبت (کاتد) پوشیده شده روی یک کلکتور جریان آلومینیومی، یک الکترود منفی (آند) ساخته شده از کربن/گرافیت پوشش داده شده بر روی یک کلکتور جریان مس، یک جداکننده و الکترولیت ساخته شده از نمک لیتیوم در یک حلال آلی.
در حالی که باتری در حال تخلیه و تامین جریان الکتریکی است، الکترولیت یون های لیتیوم با بار مثبت را از آند به کاتد و بالعکس از طریق جداکننده حمل می کند.حرکت یون های لیتیوم باعث ایجاد الکترون های آزاد در آند می شود که باعث ایجاد بار در جمع کننده جریان مثبت می شود.سپس جریان الکتریکی از کلکتور جریان از طریق دستگاهی که تغذیه می شود (تلفن همراه، کامپیوتر و غیره) به جمع کننده جریان منفی می رسد.جداکننده جریان الکترون ها را در داخل باتری مسدود می کند.
در طول شارژ، یک منبع برق خارجی (مدار شارژ) یک ولتاژ اضافه (ولتاژی بالاتر از تولید باتری، با همان قطبیت) اعمال میکند و جریان شارژ را مجبور میکند از الکترود مثبت به الکترود منفی در باتری جریان یابد. یعنی در جهت معکوس جریان تخلیه در شرایط عادی.سپس یونهای لیتیوم از الکترود مثبت به الکترود منفی مهاجرت میکنند، جایی که در فرآیندی به نام درون کالاسیون در مواد الکترود متخلخل جاسازی میشوند.
زمان ارسال: ژوئن-26-2022