Aufbau und Prinzip der Lithiumbatterie

1. Grundstruktur vonLithiumbatterie

Hauptmaterialien: positive Elektrode, negative Elektrode, Elektrolyt, Separator

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

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

2. Funktionsprinzip der Lithiumbatterie

Positives Elektrodenmaterial(Anodenmaterial): LiMn2O4,

negatives Elektrodenmaterial(Kathodenmaterial): Graphit

Beim Laden sammeln sich Li+ in der positiven Elektrode und Li+ im Elektrolytin Richtungdie negative Elektrode,welche Formen Elektronen, 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 gelangt in den Elektrolyten, und das Li+ im Elektrolyten bewegt sich zur positiven Elektrode.

3. Zusammensetzungsprinzip der Lithiumbatterie

①Positive Struktur

LiMn2O4 (Lithiummanganoxid) + Leitfähigkeitsmittel (Acetylenruß) + Bindemittel (PVDF) + Stromkollektor (Aluminiumfolie) positive Elektrode

②Negative Elektrodenstruktur

Graphit + Leitfähigkeitsmittel (Acetylenruß) + Bindemittel (PVDF) + Stromkollektor (Kupferfolie) negative Elektrode

4. Ladevorgang

Das Netzteil lädt die Batterie auf. Zu diesem Zeitpunkt laufen die Elektronen e an der positiven Elektrode vom externen Stromkreis zur negativen Elektrode, und die positiven Lithiumionen Li+"springen"in den Elektrolyten von der positiven Elektrode,"Aufstieg"durch die Wicklungslöcher auf derSeparator, Und"schwimmen" "Wenn es den negativen Wert 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. Entladevorgang

Wenn die Batterie entladen wird, laufen die Elektronen e an der negativen Elektrode vom äußeren Stromkreis zur positiven Elektrode, und das positive Lithiumion Li+"Sprünge"von der negativen Elektrode in den Elektrolyten,"Anstiege"durch das kleine, gewundene Loch auf derSeparator, Und"schwimmt"zum Positiven gelangenElektrode wird mit den bereits übergelaufenen Elektronen kombiniert.

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

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