หลักการทำงานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
ทุกวันนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นเรื่องธรรมดามาก ตัวอย่างเช่น โทรศัพท์มือถือ โน้ตบุ๊ก แท็บเล็ต และอุปกรณ์อื่นๆ ที่เราใช้เป็นแหล่งพลังงาน แต่มีเพียงไม่กี่คนที่เข้าใจพลังในการทำงานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ให้' เรียนรู้ไปด้วยกัน:
1. ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
& quot;แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน" หมายถึงแบตเตอรีสำรองที่ประกอบด้วยสารประกอบสองชนิดที่สามารถแทรกและดึงลิเธียมไอออนกลับด้านได้เป็นอิเล็กโทรดขั้วบวกและขั้วลบ เมื่อชาร์จแบตเตอรี่แล้ว ลิเธียมอะตอมในแคโทดจะแตกตัวเป็นไอออนลิเธียมและอิเล็กตรอน และลิเธียมไอออนจะเคลื่อนไปที่แอโนดเพื่อสังเคราะห์อะตอมลิเธียมกับอิเล็กตรอน ในระหว่างการปลดปล่อย อะตอมลิเธียมจะถูกทำให้แตกตัวเป็นไอออนจากพื้นผิวแอโนดในผลึกกราไฟต์ไปเป็นไอออนลิเธียมและอิเล็กตรอน และอะตอมลิเธียมจะถูกสังเคราะห์ที่แคโทด ดังนั้น ในแบตเตอรี่นี้ ลิเธียมจะปรากฏในรูปของลิเธียมไอออนเสมอ และจะไม่ปรากฏเป็นลิเธียมที่เป็นโลหะ ดังนั้นแบตเตอรี่นี้จึงเรียกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
2. โครงสร้างแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นทางเลือกแทนแบตเตอรี่ลิเธียมโลหะที่ปรากฏในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ส่วนประกอบหลักของแบตเตอรี่ ได้แก่ อิเล็กโทรดขั้วบวกและขั้วลบ อิเล็กโทรไลต์ ตัวแยก และปลอกหุ้ม
วัสดุหลัก: อิเล็กโทรดบวก อิเล็กโทรดลบ อิเล็กโทรไลต์ ตัวคั่น
โครงสร้าง: กลม สี่เหลี่ยม เคลือบ ไขลาน
รูปแบบ: โพลีเมอร์ (บรรจุภัณฑ์อ่อน), ลิเธียมไอออนเหลว (เปลือกเหล็ก)
อิเล็กโทรดบวก: ใช้อิเล็กโทรดคาร์บอนที่สามารถเก็บไอออนลิเธียมได้ ในระหว่างการคายประจุ ลิเธียมจะกลายเป็นลิเธียมไอออน ปล่อยให้ขั้วบวกของแบตเตอรี่ไปถึงขั้วลบของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
แอโนด: วัสดุนี้ได้รับการคัดเลือกให้ใกล้เคียงกับศักยภาพของลิเธียมมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในสารประกอบลิเธียม เช่น วัสดุคาร์บอนต่างๆ รวมถึงกราไฟต์ธรรมชาติ กราไฟท์สังเคราะห์ คาร์บอนไฟเบอร์ เมโซเฟสคาร์บอน ฯลฯ และเมทัลออกไซด์
อิเล็กโทรไลต์: ระบบตัวทำละลายแบบผสมที่ใช้ LiPF6 เอทิลีนคาร์บอเนต โพรพิลีนคาร์บอเนตและไดเอทิลคาร์บอเนตความหนืดต่ำและอัลคิลคาร์บอเนตอื่น ๆ
ไดอะแฟรม: การใช้เมมเบรนที่มีรูพรุนพอลิโอเลฟิน เช่น PE, PP หรือเมมเบรนคอมโพสิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมมเบรนสามชั้น PP/PE/PP ไม่เพียงมีจุดหลอมเหลวต่ำ แต่ยังมีความต้านทานการเจาะสูง ซึ่งมีบทบาทในความร้อน ประกันภัย.
เปลือก: ทำจากเหล็กหรืออลูมิเนียม และส่วนประกอบฝาครอบมีฟังก์ชันป้องกันการระเบิดและปิดเครื่อง
3. หลักการทำงานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
หลักการทำงานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหมายถึงหลักการชาร์จและการคายประจุ เมื่อชาร์จแบตเตอรี่แล้ว ลิเธียมไอออนจะถูกสร้างขึ้นบนอิเล็กโทรดบวกของแบตเตอรี่ และลิเธียมไอออนที่สร้างขึ้นจะเคลื่อนไปยังอิเล็กโทรดลบผ่านอิเล็กโทรไลต์ คาร์บอนที่เป็นขั้วลบมีโครงสร้างเป็นชั้นๆ มีไมโครพอร์จำนวนมาก ลิเธียมไอออนที่ไปถึงขั้วลบจะฝังอยู่ในไมโครพอร์ของชั้นคาร์บอน ยิ่งใส่ลิเธียมไอออนมาก ความจุในการชาร์จก็จะยิ่งสูงขึ้น
ในทำนองเดียวกัน เมื่อแบตเตอรี่หมด (นั่นคือเมื่อเราใช้แบตเตอรี่) ลิเธียมไอออนที่ฝังอยู่ในชั้นคาร์บอนของอิเล็กโทรดลบจะถูกปล่อยออกมาและเคลื่อนกลับไปที่อิเล็กโทรดบวก ยิ่งลิเธียมไอออนกลับคืนสู่อิเล็กโทรดบวกมากเท่าไร ความสามารถในการคายประจุก็จะยิ่งสูงขึ้น สิ่งที่เรามักเรียกว่าความจุของแบตเตอรี่หมายถึงความจุในการคายประจุ
ในระหว่างกระบวนการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ลิเธียมไอออนจะอยู่ในสถานะเคลื่อนที่จากขั้วบวก → ค่าลบ → ค่าบวก ถ้าเราเปรียบเทียบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนกับเก้าอี้โยก ปลายทั้งสองข้างของเก้าอี้โยกคือเสาสองขั้วของแบตเตอรี่ และลิเธียมไอออนก็เหมือนนักกีฬาที่ยอดเยี่ยมวิ่งไปมาบนปลายทั้งสองของเก้าอี้โยก ดังนั้น ผู้เชี่ยวชาญจึงตั้งชื่อแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนว่าแบตเตอรี่เก้าอี้โยกที่สวยงาม
