Mis on liitiumaku tööpõhimõte?

Paljud kliendid ei mõista selle tööpõhimõtetliitiumakud. See artikkel ühendab elektroonika ja liitiumioonide omadused, et rääkida sellega seotud teadmistest.

Mis on liitiumaku tööpõhimõte?

Tööpõhimõteliitiumakudon välja töötatud kasutades omadusi "liitiumioonid võivad kanda elektrone". Liitiumpatareid on tavaliselt valmistatud "liitiumiühenditest" ja "süsinikmaterjalidest" ning liitiumioone saab nendes kahes materjalis interkaleerida või deinterkaleerida. Selle nähtuse käigus migreeruvad elektronid koos liitiumioonidega. Seda protsessi võib mõista kui aku laadimise ja tühjendamise protsessi. Sisemine struktuur, materjal ja rakendatud tehnoloogia on erinevad ning see määrab aku, eriti liitiumaku üldise jõudluse.

Laadimis- ja tühjendusprotsess

Nagu me kõik teame, jagatakse patareid positiivseteks ja negatiivseteks elektroodideks. Positiivne elektrood on üldiselt valmistatud "liitiumiühendi" materjalist, negatiivne elektrood aga "süsinikmaterjalist". Positiivse elektroodi ja negatiivse elektroodi asukohad ei ole ühendatud. Keskel on eraldaja ja elektrolüüt. Aku kaubamärgi, struktuuri ja rakendustehnoloogia erinevuste põhjal muutub aku üldine struktuur, maht ja sisemine jaotus veidi. Liitiumioonid genereeritakse üldiselt positiivse elektroodi piirkonnas ja seejärel kannavad elektronid läbi elektrolüüdi negatiivse elektroodi piirkonda ja toimub interkalatsioon. See nähtus on pöörduv, mis on nn laadimis- ja tühjenemisprotsess, mis tähendab, et liitiumioonid negatiivse elektroodi piirkonnas võivad samuti tagasi pöörduda positiivse elektroodi piirkonda, mida nimetatakse deinterkalatsiooniks.

Tavaliselt kutsuvad inimesed laadimiseks liitiumiioone, mis kannavad elektrone negatiivse elektroodi piirkonda ja vastupidi negatiivselt elektroodilt positiivsele elektroodile, mida nimetatakse tühjenemiseks, kuid on veel üks punkt, mida ei saa ignoreerida, see tähendab, et peab olema "koormus" kogu tsükli ahelas, mis on nn energiatarbimise seade.

Liitiumaku struktuur

Kui vaadata tähelepanelikult liitiumaku struktuuri, on see keerulisem, kuid kui vaadata suurt konstruktsiooni, võib selle jagada kolmeks osaks, tavaliselt jagatud positiivseks elektroodi alaks, mis on ka liitiumioonide piirkond. genereeritakse ja lahkutakse ning negatiivse elektroodi ala on ka ala, kus liitiumioonid on interkaleeritud või deinterkaleeritud.
Siiski tuleb märkida, et liitiumioone saab positiivse elektroodi juures interkaleerida või deinterkaleerida, kuid positiivne elektrood ja negatiivne elektrood ei suhtle omavahel (liitiumioonid saavad läbida mitu kanalit) ja on olemas diafragma, mis on elektrolüüt (mitte tõsi, mõistmise huvides), saavad elektrolüüdis liikuda ja elektrone edasi-tagasi transportida ainult elektrone kandvad liitiumioonid.

Igapäevaelus esinev aku punnitav nähtus on samuti seotud liitiumioonide süstikuga. Kui liitiumioonid kannavad negatiivse elektroodi piirkonda suure hulga elektrone ja kui neid laetud liitiumioone ei saa salvestada, tekib ülelaadimine ja punnis. Vastasel juhul tühjeneb see üle. Kuigi suund on positiivne ja negatiivne, on põhimõte sama.

Järeldus:Põhimõteliitiumakudon sama, mis plii-happe- ja nikkelakudel, kuid pärast aastatepikkust uurimistööd on leitud, et liitiumioonid sobivad paremini elektronide ülekande keskkonnaks kui positiivsed ja negatiivsed elektroodid teistes patareides.