Com funcionen les bateries d'ions de liti
Nov 28, 2023
Prenent com a exemple la bateria secundària d'ió de liti del sistema LiCoO per il·lustrar el seu principi de funcionament. En general, les bateries secundàries d'ions de liti estan formades per un elèctrode positiu, un electròlit, un separador i un elèctrode negatiu. Durant la càrrega, els ions de liti de l'elèctrode positiu s'alliberen de l'estructura en capes de LiCoO. La valència de l'element Co augmenta de +III a +IV. El material de l'elèctrode positiu experimenta una reacció d'oxidació. Al mateix temps, els ions de liti migren a l'elèctrode negatiu de la bateria a través de l'electròlit. LiCx es genera combinant-se amb carboni a l'estructura en capes del material de carboni. Quan la bateria està connectada a una càrrega, les reaccions que es produeixen en els dos elèctrodes són les reaccions inverses de les reaccions que es produeixen durant la càrrega. El separador es troba entre els elèctrodes de reacció positiu i negatiu. El separador pot transmetre ions però no permet que els electrons passin. Al mateix temps, quan es produeix un cert grau de microcurtcircuit entre els elèctrodes positius i negatius de la bateria, el separador també té un paper de bloqueig i protecció.
Les bateries d'ió de liti tenen una capacitat de 3,6 V. La tensió quan la bateria està completament carregada (anomenada tensió de terminació) és generalment de 4,2 V; la tensió de terminació de la bateria de ions de liti és de 2,5 V. Si la bateria d'ió de liti continua utilitzant-se després que la tensió hagi baixat a 2,5 V durant l'ús, s'anomena descàrrega excessiva, que provocarà danys a la bateria.
Les bateries d'ió de liti són relativament cares. Si no es compleixen els requisits de càrrega i ús, és fàcil explotar i reduir la seva vida útil. Com que les bateries d'ió de liti són molt sensibles a la temperatura, sobretensió, sobreintensitat i sobredescàrrega, totes les bateries tenen termistors integrats (control de la temperatura de càrrega) i circuits de protecció contra sobretensió, sobreintensitat i sobredescàrrega.