Kaip veikia ličio jonų baterijos
Nov 28, 2023
Kaip pavyzdį LiCoO sistemos ličio jonų akumuliatorius, iliustruojantis jo veikimo principą. Paprastai ličio jonų antrinės baterijos susideda iš teigiamo elektrodo, elektrolito, separatoriaus ir neigiamo elektrodo. Įkrovimo metu teigiamame elektrode esantys ličio jonai išsiskiria iš LiCoO sluoksniuotos struktūros. Co elemento valentingumas didėja nuo +III iki +IV. Teigiamo elektrodo medžiagoje vyksta oksidacijos reakcija. Tuo pačiu metu ličio jonai per elektrolitą migruoja į neigiamą akumuliatoriaus elektrodą. LiCx susidaro susijungus su anglimi sluoksninėje anglies medžiagos struktūroje. Kai akumuliatorius yra prijungtas prie apkrovos, dviejuose elektroduose vykstančios reakcijos yra atvirkštinės reakcijos, atsirandančios įkrovimo metu. Atskyriklis yra tarp teigiamos ir neigiamos reakcijos elektrodų. Separatorius gali perduoti jonus, bet nepraleidžia elektronų. Tuo pačiu metu, kai tarp teigiamų ir neigiamų akumuliatoriaus elektrodų susidaro tam tikras mikro trumpasis jungimas, separatorius taip pat atlieka blokavimo ir apsauginį vaidmenį.
Ličio jonų akumuliatorių įtampa yra 3,6 V. Įtampa, kai baterija yra visiškai įkrauta (vadinama baigimo įtampa), paprastai yra 4,2 V; ličio jonų akumuliatoriaus galinė įtampa yra 2,5 V. Jei ličio jonų akumuliatorius ir toliau naudojamas po to, kai naudojimo metu įtampa nukrenta iki 2,5 V, tai vadinama per dideliu iškrovimu, dėl kurio bus sugadinta baterija.
Ličio jonų baterijos yra gana brangios. Jei nesilaikoma jo įkrovimo ir naudojimo reikalavimų, jis gali lengvai sprogti ir sutrumpinti jo tarnavimo laiką. Kadangi ličio jonų akumuliatoriai yra labai jautrūs temperatūrai, viršįtampai, viršsrovei ir perkrovai, visose baterijose yra integruoti termistoriai (įkrovimo temperatūros stebėjimas) ir apsaugos grandinės nuo viršįtampių, viršsrovių ir perkrovų.