Čtyři Komponenty lithiové baterie
▶ Katoda určuje kapacitu a napětí lithiové iontové baterie
Lithium -iontové baterie vyrábějí elektřinu chemickou reakcí lithia. Proto je do baterie vloženo lithium a lithiový prostor se nazývá „katoda“. Protože je však lithium nestabilní v elementární formě, kombinaci lithia a kyslíku, pro katodu se používá oxid lithiu. Materiál, který narušuje elektrodovou reakci skutečné baterie, jako je oxid lithia, se nazývá „aktivní materiál“. Jinými slovy, v katodě lithium -iontové baterie se jako aktivní materiál používá oxid lithiu. Pokud se podíváte na katodu, najdete tenkou hliníkovou fólii používanou k opravě rámu katodového povlaku pomocí sloučeniny složené z aktivních materiálů, vodivých přísad a pojiv. Aktivní materiál obsahuje lithiové ionty a pro zvýšení vodivosti se přidávají vodivé přísady; Pořadač hraje roli adheze, která pomáhá aktivnímu materiálu a vodivé aditivu, aby se dobře upevnilo na hliníkový substrát. Katoda hraje důležitou roli při určování charakteristik baterie, protože kapacita a napětí baterie jsou určeny typem aktivního materiálu použitého pro katodu. Čím vyšší je obsah lithia, tím větší je kapacita; Čím větší je potenciální rozdíl mezi katodou a anodou, tím vyšší je napětí. Potenciální rozdíl anody je velmi malý, v závislosti na jejich typu, ale pro katodu je potenciální rozdíl obvykle relativně vysoký. Katoda proto hraje důležitou roli při určování napětí baterie.

▶ Anoda posílá elektrony přes dráty
Stejně jako katoda je anodový substrát potažen také aktivním materiálem. Aktivní materiál anody způsobuje, že proud proudí přes vnější obvod, přičemž umožňuje reverzibilní absorpci / emise lithiových iontů uvolněných z katody. Když se baterie nabíjí, jsou lithiové ionty uloženy v anodě místo katody. V této době, když drát spojuje katodu s anodou (vypouštěným stavem), lithiové ionty přirozeně protékají zpět do katody elektrolytem a elektrony (E-) oddělené od lithiových iontů vytvářejí elektřinu podél drátu. Pro použití anodového grafitu se stabilní strukturou a anodový substrát je potažen aktivním materiálem, vodivými přísadami a pořadačem. Vzhledem k nejlepší kvalitě grafitu, jako je strukturální stabilita, nízká elektrochemická reaktivita, za podmínek ukládání velkého množství lithiových iontů a ceny je materiál považován za vhodný pro použití v anodách.

▶ Elektrolyt umožňuje pohybovat se pouze ionty
Při vysvětlování katody a anody se uvádí, že lithiové ionty procházejí elektrolytem a elektrony procházejí drátem. To je klíč k používání elektřiny v bateriích. Pokud ionty protékají elektrolytem, ​​nemůžeme nejen používat elektřinu, ale také ohrozit bezpečnost. Elektrolyt je důležitou součástí. Používá se jako médium schopné pohybovat lithiové ionty pouze mezi katodou a anodou. U elektrolytu se používá hlavně materiál s vysokou iontovou vodivostí, takže lithiové ionty se snadno pohybují sem a tam. Elektrolyt se skládá ze solí, rozpouštědel a přísad. Rozpuštěné soli jsou kanály, pomocí kterých se pohybují lithiové ionty, rozpouštědla jsou organické kapaliny používané k rozpuštění solí a pro specifické účely se přidává malá množství aditiv. Elektrolyt produkovaný tímto způsobem umožňuje pouze ionty přesunout se do elektrody a neumožňuje procházet elektrony. Kromě toho pohybující se rychlost lithiových iontů závisí na typu elektrolytu. Proto lze použít pouze elektrolyty, které splňují přísné podmínky.

▶ Ochrana, absolutní bariéra mezi katodou a anodou
Ačkoli katoda a anoda určují základní výkon baterie, elektrolyt a ochranná deska určují bezpečnost baterie. Separátor působí jako fyzická bariéra, aby byla katoda a anoda oddělena. Zabraňuje přímému proudění elektronů a umožňuje pouze procházet ionty vnitřními mikropóry. Proto musí splňovat všechny fyzické a elektrochemické podmínky.