Avduking av kjernen: komponenter i litiumbatterier

I hjertet av en litiumbatteri ligger katoden, en positiv elektrode som er avgjørende for batteriets ytelse. Vanlige katodematerialer inkluderer litiumkobaltoksyd (LICOO2), litiummanganoksid (LIMN2O4) og litiumjernfosfat (LifePo4). Valget av katodemateriale påvirker faktorer som energitetthet, sikkerhet og kostnader.

Anoden fungerer som den negative elektroden i et litiumbatteri. Typisk laget av karbon, lar anoden litiumioner bevege seg mellom katoden og anoden under batteriets lade- og utskrivningssykluser. Vanlige anodematerialer inkluderer grafitt og forskjellige former for karbonkompositter.

Å skille katoden og anoden er en kritisk komponent kjent som separatoren. Denne tynne, porøse membranen forhindrer direkte kontakt mellom de to elektrodene, og sikrer at forebygging av kortslutninger samtidig som muliggjør strømmen av litiumioner. Vanlige separatormaterialer inkluderer polyetylen eller polypropylen.

Elektrolytten er en ledende løsning som letter bevegelsen av litiumioner mellom katoden og anoden. I litiumbatterier er elektrolytten typisk et litiumsalt oppløst i et løsningsmiddel. Valget av elektrolytt påvirker batteriets ytelse, sikkerhet og temperaturstabilitet.

Litiumsalt er en nøkkelkomponent i elektrolytten og er ansvarlig for å styrke ledningsevnen til elektrolyttløsningen. Vanlige litiumsalter inkluderer litiumheksafluorofosfat (lipf6) og litium bis (trifluormetanesulfonyl) imide (litfsi).

Den nåværende samleren er et ledende materiale som samler inn og distribuerer den elektriske strømmen som ble produsert under utslippet av batteriet. Vanlige materialer for nåværende samlere inkluderer aluminium for katodesiden og kobber for anodesiden.

Huset eller foringsrøret omslutter hele batteriet, og gir strukturell støtte, beskyttelse og isolasjon. Det er ofte laget av materialer som rustfritt stål eller aluminium for å motstå ytre trykk og miljøforhold.

For sikkerhetsformål er litiumbatterier utstyrt med en ventil som frigjør gass i tilfelle overdreven trykkoppbygging i batteriet. Denne sikkerhetsfunksjonen forhindrer potensielle farer, for eksempel hevelse eller brudd.

Terminalen fungerer som tilkoblingspunkt for elektriske ledere, noe som muliggjør strømmen av elektrisk strøm inn og ut av batteriet. Terminaler er vanligvis laget av ledende materialer som kobber eller aluminium.