Mikä on litiumakun toimintaperiaate?

Monet asiakkaat eivät ymmärrä toimintaperiaatettalitiumparistot. Tämä artikkeli yhdistää elektroniikan ja litiumionien ominaisuudet puhuakseen siihen liittyvästä tiedosta.

Mikä on litiumakun toimintaperiaate?

Toimintaperiaatelitiumparistoton kehittänyt Hyödyntämällä ominaisuuksia "litium-ionit voivat kuljettaa elektroneja". Litiumparistot valmistetaan yleensä "litiumyhdisteistä" ja "hiilimateriaaleista", ja litiumioneja voidaan interkaloida tai deinterkaloida näissä kahdessa materiaalissa. Tämän ilmiön aikana myös elektronit kulkeutuvat litiumionien mukana. Tämä prosessi voidaan ymmärtää akun lataus- ja purkuprosessiksi. Sisäinen rakenne, materiaali ja käytetty tekniikka ovat erilaisia, ja tämä määrää akun, erityisesti litiumakun, yleisen suorituskyvyn.

Lataus- ja purkuprosessi

Kuten me kaikki tiedämme, akut jaetaan positiivisiin ja negatiivisiin elektrodeihin. Positiivinen elektrodi on yleensä valmistettu "litiumyhdistemateriaalista", kun taas negatiivinen elektrodi on valmistettu "hiilimateriaalista". Alueita, joissa positiivinen elektrodi ja negatiivinen elektrodi sijaitsevat, ei ole yhdistetty. Keskelle tulee erotin ja elektrolyytti. Akun merkin, rakenteen ja sovellustekniikan erojen perusteella akun kokonaisrakenne, tilavuus ja sisäinen jakautuminen muuttuvat hieman. Litiumioneja syntyy yleensä positiivisen elektrodin alueella, ja ne kuljettavat sitten elektroneja elektrolyytin läpi negatiiviselle elektrodialueelle, jolloin tapahtuu interkalaatiota. Tämä ilmiö on palautuva, eli ns. lataus- ja purkausprosessi, mikä tarkoittaa, että negatiivisen elektrodin alueella olevat litiumionit voivat palata myös positiiviselle elektrodialueelle, jota kutsutaan deinterkalaatioksi.

Yleensä ihmiset kutsuvat litiumioneja, jotka kuljettavat elektroneja negatiivisen elektrodin alueelle ja päinvastoin negatiivisesta elektrodista positiiviselle elektrodille, jota kutsutaan purkaukseksi, mutta on toinen kohta, jota ei voida jättää huomiotta, eli täytyy olla "kuormitus" koko syklipiirissä, joka on ns. virrankulutuslaite.

Litiumakun rakenne

Jos tarkastellaan tarkasti litiumakun rakennetta, se on monimutkaisempi, mutta jos tarkastellaan suurta rakennetta, se voidaan jakaa kolmeen osaan, jotka yleensä jaetaan positiiviseen elektrodialueeseen, joka on myös alue, jossa litium-ionit syntyy ja poistuu, ja negatiivinen elektrodin alue on myös alue, jossa litiumionit ovat interkaloituneita tai deinterkaloituneita.
On kuitenkin huomattava, että litiumionit voidaan interkaloida tai deinterkaloida positiivisella elektrodilla, mutta positiivinen elektrodi ja negatiivinen elektrodi eivät kommunikoi keskenään (on useita kanavia, joiden kautta litiumionit voivat kulkea), ja on olemassa kalvo, joka on elektrolyytti (ei olla totta, ymmärryksen vuoksi), vain elektroneja kuljettavat litiumionit voivat kulkea elektrolyytissä ja kuljettaa elektroneja edestakaisin.

Päivittäisessä elämässä esiintyvä akun pullistumisilmiö liittyy myös litiumionien sukkulaan. Jos litiumionit kuljettavat suuren määrän elektroneja negatiivisen elektrodin alueelle, jos näitä varautuneita litiumioneja ei voida varastoida, tapahtuu ylivarausta ja pullistumia. Muuten se tyhjenee liikaa. Vaikka suunta on positiivinen ja negatiivinen, periaate on sama.

Johtopäätös:Periaatelitiumparistoton sama kuin lyijyhappo- ja nikkeli-akut, mutta vuosien tutkimuksen jälkeen on havaittu, että litiumionit sopivat paremmin väliaineeksi elektronien siirtoon kuin muiden akkujen positiiviset ja negatiiviset elektrodimateriaalit.