Do que é feita uma bateria de lítio?

A composição da bateria de lítio

A composição do material das baterias de lítio inclui principalmente materiais de eletrodo positivo, materiais de eletrodo negativo, separadores, eletrólitos e invólucros.

1. Entre os materiais de eletrodo positivo, os mais comumente utilizados são cobaltato de lítio, manganato de lítio, fosfato de ferro e lítio e materiais ternários (polímeros de níquel, cobalto e manganês). O material do eletrodo positivo representa uma grande proporção (a proporção de massa dos materiais dos eletrodos positivo e negativo é de 3:1 a 4:1), pois o desempenho do material do eletrodo positivo afeta diretamente o desempenho da bateria de íons de lítio, e seu custo também determina diretamente o custo da bateria.
2. Entre os materiais para eletrodos negativos, a grafite natural e a grafite artificial são atualmente os principais materiais para eletrodos negativos. Os materiais para ânodos em estudo incluem nitretos, ácido poliaspártico, óxidos à base de estanho, ligas de estanho, materiais nanoanódicos e outros compostos intermetálicos. Como um dos quatro principais materiais das baterias de lítio, os materiais para eletrodos negativos desempenham um papel importante na melhoria da capacidade da bateria e do desempenho do ciclo, e estão no centro da indústria de baterias de lítio.
3. Os materiais de diafragma mais utilizados no mercado são principalmente diafragmas de poliolefina, compostos principalmente de polietileno e polipropileno. Na estrutura do separador de bateria de lítio, o separador é um dos principais componentes internos. O desempenho do separador determina a estrutura da interface e a resistência interna da bateria, o que afeta diretamente a capacidade, o ciclo de vida e o desempenho de segurança da bateria. Um separador com excelente desempenho desempenha um papel importante na melhoria do desempenho geral da bateria.
4. O eletrólito é geralmente composto por solventes orgânicos de alta pureza, sais de lítio eletrolíticos, aditivos necessários e outras matérias-primas em uma determinada proporção e sob certas condições. O eletrólito desempenha a função de conduzir íons entre os eletrodos positivo e negativo da bateria de lítio, o que garante alta tensão e alta energia específica da bateria de íons de lítio.
5. Invólucro da bateria: dividido em invólucro de aço, invólucro de alumínio, invólucro de ferro niquelado (para baterias cilíndricas), filme plástico de alumínio (embalagem macia), etc., bem como a tampa da bateria, que também são os terminais positivo e negativo da bateria.
6. O princípio do funcionamento da bateria
7. Quando a bateria é carregada, íons de lítio são gerados no eletrodo positivo da bateria, e os íons de lítio gerados se movem para o eletrodo negativo através do eletrólito. A estrutura de carbono do eletrodo negativo possui muitos poros, e os íons de lítio que chegam ao eletrodo negativo são incorporados nos microporos da camada de carbono. Quanto mais íons de lítio estiverem incorporados, maior será a capacidade de carga. Quando a bateria é descarregada, os íons de lítio incorporados na camada de carbono do eletrodo negativo saem e retornam ao eletrodo positivo. Quanto mais íons de lítio retornam ao eletrodo positivo, maior é a capacidade de descarga. Em termos gerais, a capacidade de descarga refere-se à capacidade de descarga. Durante o processo de carga e descarga de uma bateria de lítio, os íons de lítio estão em um estado de movimento do eletrodo positivo para o eletrodo negativo. Se a imagem de uma bateria de lítio for comparada a uma cadeira de balanço, as duas extremidades da cadeira de balanço são os eletrodos positivo e negativo da bateria, e os íons de lítio são como atletas, correndo para frente e para trás entre as duas extremidades da cadeira de balanço. Por isso, as baterias de lítio também são chamadas de baterias de cadeira de balanço.

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