リチウムイオン電池の動作原理

リチウムイオン電池の動作原理

今日、リチウムイオン電池は非常に一般的です。 たとえば、私たちが使用する携帯電話、ノートブック、タブレットなどのデバイスは、それらを電源として使用していますが、リチウムイオン電池の動作電力を理解している人はほとんどいません。 &＃39;を一緒に学ぼう：

1.リチウムイオン電池の紹介

& quot;リチウムイオン電池& quot; 正電極と負電極としてリチウムイオンを可逆的に挿入および抽出できる2つの化合物で構成される二次電池を指します。 バッテリーが充電されると、カソードのリチウム原子がイオン化してリチウムイオンと電子になり、リチウムイオンがアノードに移動して電子とリチウム原子を合成します。 放電中、リチウム原子はグラファイト結晶のアノード表面からリチウムイオンと電子にイオン化され、リチウム原子はカソードで合成されます。 したがって、この電池では、リチウムは常にリチウムイオンの形で現れ、金属リチウムの形で現れることはないので、この電池はリチウムイオン電池と呼ばれます。

2.リチウムイオン電池の構造

リチウムイオン電池は、過去数年間に登場した金属リチウム電池の代替品です。 バッテリーの主なコンポーネントは、正極と負極、電解質、セパレーター、ケーシングです。

主な材料：正極、負極、電解質、セパレーター

構造：円形、正方形、ラミネート、巻線

形態：ポリマー（ソフトパッケージ）、液体リチウムイオン（スチールシェル）

正極：リチウムイオンを蓄えることができる炭素電極を使用しています。 放電中、リチウムはリチウムイオンになり、バッテリーのアノードを離れてリチウムイオンバッテリーのカソードに到達します。

アノード：材料は、天然黒鉛、合成黒鉛、炭素繊維、中間相炭素などのさまざまな炭素材料や金属酸化物など、リチウム化合物に挿入できるリチウムの可能性にできるだけ近いように選択されます。

電解質：LiPF6エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、低粘度のジエチルカーボネートおよびその他のアルキルカーボネートを使用する混合溶媒システム。

ダイヤフラム：PE、PPなどのポリオレフィンミクロポーラス膜またはそれらの複合膜、特にPP / PE / PP 3層膜の使用は、融点が低いだけでなく、耐熱性も高く、熱に影響します。保険。

シェル：スチールまたはアルミニウム製で、カバーアセンブリには防爆と電源オフの機能があります。

3.リチウムイオン電池の動作原理

リチウムイオン電池の動作原理は、その充電と放電の原理を指します。 バッテリーが充電されると、バッテリーの正極でリチウムイオンが生成され、生成されたリチウムイオンは電解液を通って負極に移動します。 負極としての炭素は層状構造になっています。 それは多くの微細孔を持っています。 負極に到達したリチウムイオンは、炭素層の微細孔に埋め込まれます。 より多くのリチウムイオンが挿入されるほど、充電容量は高くなります。

同様に、バッテリーが放電されると（つまり、バッテリーを使用するとき）、負極の炭素層に埋め込まれたリチウムイオンが放出され、正極に戻ります。 正極に戻るリチウムイオンが多いほど、放電容量は大きくなります。 私たちが通常バッテリー容量と呼ぶものは、放電容量を指します。

リチウムイオン電池の充電および放電プロセス中、リチウムイオンは正→負→正から移動する状態にあります。 リチウムイオン電池をロッキングチェアと比較すると、ロッキングチェアの両端が電池の2つの極であり、リチウムイオンはロッキングチェアの両端を前後に走る優秀なアスリートのようなものです。 したがって、専門家はリチウムイオン電池に素敵な名前、ロッキングチェア電池を付けました。