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Portuguese ¿De qué está hecha una batería de litio?
Tabla de contenido
La composición de la batería de litio
La composición material de las baterías de litio incluye principalmente materiales de electrodos positivos, materiales de electrodos negativos, separadores, electrolitos y carcasas.
- Entre los materiales para electrodos positivos, los más utilizados son el cobaltato de litio, el manganato de litio, el fosfato de hierro y litio y los materiales ternarios (polímeros de níquel, cobalto y manganeso). El material para electrodos positivos representa una gran proporción (la relación de masa entre los materiales de los electrodos positivo y negativo es de 3:1 a 4:1), ya que su rendimiento afecta directamente el rendimiento de la batería de iones de litio, y su coste también influye directamente en el coste de la batería.
- Entre los materiales para electrodos negativos, el grafito natural y el grafito artificial son actualmente los principales. Entre los materiales para ánodos que se están explorando se incluyen nitruros, ácido poliaspártico, óxidos a base de estaño, aleaciones de estaño, materiales nanoanódicos y otros compuestos intermetálicos. Como uno de los cuatro materiales principales de las baterías de litio, los materiales para electrodos negativos desempeñan un papel fundamental en la mejora de la capacidad y el rendimiento de los ciclos de las baterías, y son fundamentales en la industria de las baterías de litio.
- Los materiales de diafragma más utilizados en el mercado son principalmente diafragmas de poliolefina, compuestos principalmente de polietileno y polipropileno. En la estructura del separador de baterías de litio, el separador es uno de los componentes internos clave. Su rendimiento determina la estructura de la interfaz y la resistencia interna de la batería, lo que afecta directamente su capacidad, ciclo y seguridad. Un separador con un rendimiento excelente contribuye de forma importante a mejorar el rendimiento general de la batería.
- El electrolito generalmente está compuesto de disolventes orgánicos de alta pureza, sales de litio, aditivos necesarios y otras materias primas en una proporción determinada bajo ciertas condiciones. El electrolito actúa como conductor de iones entre los electrodos positivo y negativo de la batería de litio, lo que garantiza el alto voltaje y la alta energía específica de la batería de iones de litio.
- Carcasa de la batería: dividida en carcasa de acero, carcasa de aluminio, carcasa de hierro niquelado (para baterías cilíndricas), película de aluminio y plástico (embalaje blando), etc., así como la tapa de la batería, que también son los terminales positivo y negativo de la batería.
- El principio del funcionamiento de la batería
- Cuando la batería se carga, se generan iones de litio en el electrodo positivo, que se mueven hacia el electrodo negativo a través del electrolito. La estructura de carbono del electrodo negativo presenta numerosos poros, y los iones de litio que llegan al electrodo negativo se incrustan en los microporos de la capa de carbono. Cuantos más iones de litio se incrustan, mayor será la capacidad de carga. Cuando la batería se descarga, los iones de litio incrustados en la capa de carbono del electrodo negativo salen y regresan al electrodo positivo. Cuantos más iones de litio regresan al electrodo positivo, mayor será la capacidad de descarga. En términos generales, la capacidad de descarga se refiere a la capacidad de descarga. Durante el proceso de carga y descarga de una batería de litio, los iones de litio se mueven del electrodo positivo al negativo. Si comparamos la imagen de una batería de litio con una mecedora, los dos extremos de la mecedora son los electrodos positivo y negativo de la batería, y los iones de litio son como atletas, corriendo entre los dos extremos de la mecedora. Por eso las baterías de litio también se llaman baterías de mecedora.
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