Aufbau und Prinzipinterpretation von Lithiumbatterien

1. Grundstruktur vonLithium Batterie

Hauptmaterialien: positive Elektrode, negative Elektrode, Elektrolyt, Separator

Struktur: rund, quadratisch (prismatisch); laminiert, gewickelt

Form: Polymer (weiche Verpackung), flüssigLithium-Ionen(Stahlgehäuse)

2. Funktionsprinzip der Lithiumbatterie

Material der positiven Elektrode(Anodenmaterial): LiMn2O4,

negatives elektrodenmaterial(Kathodenmaterial): Graphit

Beim Laden sammeln sich Li+ in der positiven Elektrode und Li+ im Elektrolyten angegenüberdie negative Elektrode,was sich bildet Elektronen und werden zu Li reduziert und in das Kohlenstoffmaterial der negativen Elektrode eingebettet. Während der Entladung verliert das im Kohlenstoffmaterial der negativen Elektrode eingebettete Li Elektronen und tritt in den Elektrolyten ein, und das Li+ im Elektrolyten wandert zur positiven Elektrode.

3. Zusammensetzungsprinzip der Lithiumbatterie

①Positive Struktur

LiMn2O4 (Lithiummanganoxid) + Leitmittel (Acetylenschwarz) + Binder (PVDF) + Stromabnehmer (Aluminiumfolie) positive Elektrode

②Negative Elektrodenstruktur

Graphit + Leitmittel (Acetylenschwarz) + Binder (PVDF) + Stromabnehmer (Kupferfolie) negative Elektrode

4. Ladevorgang

Das Netzteil lädt die Batterie auf. Zu diesem Zeitpunkt laufen die Elektronen e auf der positiven Elektrode vom externen Stromkreis zur negativen Elektrode und den positiven Lithiumionen Li+"springen"in den Elektrolyten von der positiven Elektrode,"steigen"durch die Wickellöcher auf derSeparator, und"schwimmen" "Wenn es das Negative erreichtElektrode, verbindet es sich mit den bereits übergelaufenen Elektronen.

Die Reaktion an der positiven Elektrode ist LiMn2O4 ==Li1-xMn2O4+Xli++Xe (Elektron)

Die Reaktion an der negativen Elektrode ist 6C+XLi+Xe==LixC6

5. Entladungsprozess

Beim Entladen der Batterie wandern die Elektronen e an der negativen Elektrode vom äußeren Stromkreis zur positiven Elektrode und dem positiven Lithiumion Li+"springt"von der negativen Elektrode in den Elektrolyten,"klettert"durch das kleine gewundene Loch auf derSeparator, und"schwimmt"das Positive zu erreichenElektrode verbindet sich mit den bereits übergelaufenen Elektronen.

Die Reaktion, die an der positiven Elektrode auftritt, ist Li1-xMn2O4+xli++xe (Elektron) ==LiMn2O4

Die Reaktion an der negativen Elektrode ist LixC6 == 6C+xLi+xe