De samenstelling vanlithiumbatterij

De materiaalsamenstelling van lithiumbatterijen omvat hoofdzakelijk materialen voor de positieve elektrode, materialen voor de negatieve elektrode, scheidingswanden, elektrolyten en behuizingen.

1. Van de materialen voor de positieve elektrode worden lithiumkobaltaat, lithiummangaan, lithiumijzerfosfaat en ternaire materialen (polymeren van nikkel, kobalt en mangaan) het meest gebruikt. Het materiaal voor de positieve elektrode is van groot belang (de massaverhouding tussen de positieve en negatieve elektrode is 3:1 tot 4:1), omdat de prestaties van het materiaal voor de positieve elektrode direct van invloed zijn op de prestaties van de lithium-ionbatterij en de kosten ervan ook direct de prijs van de batterij bepalen.
2. Van de materialen voor de negatieve elektrode zijn natuurlijk grafiet en kunstmatig grafiet momenteel de belangrijkste. Er wordt onderzoek gedaan naar anodematerialen zoals nitriden, polyasparaginezuur, tinoxiden, tinlegeringen, nano-anodematerialen en andere intermetallische verbindingen. Als een van de vier belangrijkste materialen voor lithiumbatterijen spelen de materialen voor de negatieve elektrode een cruciale rol bij het verbeteren van de batterijcapaciteit en de cyclusprestaties, en vormen ze de kern van het middensegment van de lithiumbatterij-industrie.
3. De meest gebruikte materialen voor membranen in de markt zijn polyolefine membranen, die hoofdzakelijk gemaakt zijn van polyethyleen en polypropyleen. In de structuur van de lithiumbatterijscheider is de scheider een van de belangrijkste interne componenten. De prestaties van de scheider bepalen de interfacestructuur en de interne weerstand van de batterij, wat direct van invloed is op de capaciteit, de levensduur en de veiligheidsprestaties van de batterij. Een scheider met uitstekende prestaties speelt een belangrijke rol bij het verbeteren van de algehele prestaties van de batterij.
4. De elektrolyt bestaat over het algemeen uit zeer zuivere organische oplosmiddelen, elektrolyt-lithiumzouten, noodzakelijke additieven en andere grondstoffen in een bepaalde verhouding onder specifieke omstandigheden. De elektrolyt fungeert als ionengeleider tussen de positieve en negatieve elektroden van de lithiumbatterij, wat de garantie is voor een hoge spanning en een hoge specifieke energie van de lithium-ionbatterij.
5. Batterijbehuizing: onderverdeeld in stalen behuizing, aluminium behuizing, vernikkelde ijzeren behuizing (voor cilindrische batterijen), aluminium-kunststoffolie (zachte verpakking), enz., evenals de batterijdop, die tevens de positieve en negatieve polen van de batterij vormt.
6. Het principe van batterijwerking
7. Tijdens het opladen worden lithiumionen gegenereerd op de positieve elektrode van de batterij. Deze lithiumionen bewegen zich via de elektrolyt naar de negatieve elektrode. De koolstofstructuur van de negatieve elektrode heeft veel poriën en de lithiumionen die de negatieve elektrode bereiken, nestelen zich in de microporiën van de koolstoflaag. Hoe meer lithiumionen zich nestelen, hoe hoger de laadcapaciteit. Tijdens het ontladen van de batterij komen de lithiumionen die in de koolstoflaag van de negatieve elektrode zijn ingebed, vrij en keren terug naar de positieve elektrode. Hoe meer lithiumionen er terugkeren naar de positieve elektrode, hoe hoger de ontlaadcapaciteit. Over het algemeen verwijst de ontlaadcapaciteit naar de ontlaadcapaciteit. Tijdens het laden en ontladen van een lithiumbatterij bewegen de lithiumionen zich van de positieve naar de negatieve elektrode. Als je een lithiumbatterij vergelijkt met een schommelstoel, dan zijn de twee uiteinden van de schommelstoel de positieve en negatieve elektrode van de batterij, en de lithiumionen de atleten die heen en weer rennen tussen de twee uiteinden van de schommelstoel. Daarom worden lithiumbatterijen ook wel schommelstoelbatterijen genoemd.