Құрамылитий батареясы

Литий батареяларының материалдық құрамы негізінен оң электрод материалдарын, теріс электрод материалдарын, сепараторларды, электролиттер мен корпустарды қамтиды.

1. Оң электрод материалдарының ішінде ең көп қолданылатын материалдар литий кобальтаты, литий марганеці, литий темір фосфаты және үштік материалдар (никель, кобальт және марганец полимерлері). Оң электрод материалы үлкен үлесті құрайды (оң және теріс электрод материалдарының массалық қатынасы 3:1 ~ 4:1), себебі оң электрод материалының өнімділігі литий-ионды батареяның өнімділігіне тікелей әсер етеді, ал оның құны батареяның құнын да тікелей анықтайды.
2. Теріс электродты материалдардың ішінде табиғи графит және жасанды графит қазіргі уақытта негізгі теріс электродты материалдар болып табылады. Зерттеліп жатқан анодты материалдарға нитридтер, полиаспарагин қышқылы, қалайы негізіндегі оксидтер, қалайы қорытпалары, наноанодты материалдар және басқа да интерметаллдық қосылыстар жатады. Литий батареяларының төрт негізгі материалының бірі ретінде теріс электродты материалдар батарея сыйымдылығын және цикл өнімділігін жақсартуда маңызды рөл атқарады және литий батареясы өнеркәсібінің орта деңгейінің негізі болып табылады.
3. Нарыққа бағытталған диафрагма материалдары негізінен полиолефинді диафрагмалар болып табылады, олар негізінен полиэтилен мен полипропиленнен жасалған. Литий батареясының сепараторының құрылымында сепаратор негізгі ішкі компоненттердің бірі болып табылады. Сепаратордың өнімділігі батареяның интерфейс құрылымын және ішкі кедергісін анықтайды, бұл батареяның сыйымдылығына, цикліне және қауіпсіздік көрсеткіштеріне тікелей әсер етеді. Тамаша өнімділігі бар сепаратор батареяның жалпы өнімділігін жақсартуда маңызды рөл атқарады.
4. Электролит әдетте белгілі бір жағдайларда белгілі бір пропорцияда жоғары тазалықтағы органикалық еріткіштерден, электролит литий тұздарынан, қажетті қоспалардан және басқа да шикізаттардан жасалады. Электролит литий батареясының оң және теріс электродтары арасында иондарды өткізу рөлін атқарады, бұл литий-ион батареясының жоғары кернеуі мен жоғары меншікті энергиясының кепілі болып табылады.
5. Батарея корпусы: болат корпус, алюминий корпус, никельмен қапталған темір корпус (цилиндрлік батареялар үшін), алюминий-пластикалық пленка (жұмсақ қаптама) және т.б., сондай-ақ батарея қақпағы, батареяның оң және теріс терминалдары болып табылады.
6. Батареяның жұмыс принципі
7. Батарея зарядталған кезде, батареяның оң электродында литий иондары пайда болады, ал пайда болған литий иондары электролит арқылы теріс электродқа өтеді. Теріс электродтың көміртекті құрылымында көптеген тесіктер бар, ал теріс электродқа жететін литий иондары көміртек қабатының микрокеуектеріне енеді. Литий иондары неғұрлым көп енсе, зарядтау сыйымдылығы соғұрлым жоғары болады. Батарея разрядталған кезде, теріс электродтың көміртек қабатына енген литий иондары шығып, оң электродқа оралады. Оң электродқа қайтып оралатын литий иондары неғұрлым көп болса, разрядтау сыйымдылығы соғұрлым жоғары болады. Жалпы алғанда, разрядтау сыйымдылығы разрядтау сыйымдылығын білдіреді. Литий батареясын зарядтау және разрядтау процесінде литий иондары оң электродтан теріс электродқа қарай қозғалыс күйінде болады. Егер литий батареясының бейнесі тербелмелі орындықпен салыстырылса, тербелмелі орындықтың екі ұшы батареяның оң және теріс электродтары болып табылады, ал литий иондары тербелмелі орындықтың екі ұшының арасында алға-артқа жүгіретін спортшылар сияқты. Сондықтан литий батареялары тербелмелі орындық батареялары деп те аталады.