Li-ion baterije su gotovo posvuda.Koriste se u aplikacijama od mobilnih telefona i prijenosnih računala do hibridnih i električnih vozila.Litij-ionske baterije također su sve popularnije u velikim aplikacijama poput izvora neprekidnog napajanja (UPS) i stacionarnih sustava za pohranu energije (BESS).
Baterija je uređaj koji se sastoji od jedne ili više elektrokemijskih ćelija s vanjskim priključcima za napajanje električnih uređaja.Kada baterija daje električnu energiju, njen pozitivni terminal je katoda, a negativni terminal je anoda.Terminal označen negativnim je izvor elektrona koji će teći kroz vanjski električni krug do pozitivnog terminala.
Kada je baterija spojena na vanjsko električno opterećenje, redoks (redukcijska-oksidacijska) reakcija pretvara visokoenergetske reaktante u nižeenergetske proizvode, a razlika slobodne energije isporučuje se vanjskom krugu kao električna energija.Povijesno se izraz "baterija" posebno odnosio na uređaj sastavljen od više ćelija;međutim, uporaba je evoluirala i uključuje uređaje sastavljene od jedne ćelije.
Kako radi litij-ionska baterija?
Većina litij-ionskih baterija ima sličan dizajn koji se sastoji od pozitivne elektrode od metalnog oksida (katode) presvučene na aluminijski kolektor struje, negativne elektrode (anode) izrađene od ugljika/grafita obložene bakrenim kolektorom struje, separatora i elektrolita od litijeva sol u organskom otapalu.
Dok se baterija prazni i stvara električnu struju, elektrolit prenosi pozitivno nabijene litijeve ione od anode do katode i obrnuto kroz separator.Kretanje litijevih iona stvara slobodne elektrone u anodi koji stvaraju naboj na kolektoru pozitivne struje.Električna struja zatim teče od kolektora struje kroz uređaj koji se napaja (mobitel, računalo, itd.) do negativnog kolektora struje.Separator blokira protok elektrona unutar baterije.
Tijekom punjenja, vanjski izvor električne energije (krug punjenja) primjenjuje prenapon (viši napon nego što proizvodi baterija, istog polariteta), tjerajući struju punjenja da teče unutar baterije od pozitivne do negativne elektrode, tj. u suprotnom smjeru od struje pražnjenja u normalnim uvjetima.Litijevi ioni tada migriraju s pozitivne na negativnu elektrodu, gdje se ugrađuju u porozni materijal elektrode u procesu poznatom kao interkalacija.
Vrijeme objave: 26. lipnja 2022