Koostumuslitiumparisto

Litium-akkujen materiaalikoostumus sisältää pääasiassa positiivisen elektrodin materiaaleja, negatiivisen elektrodin materiaaleja, erottimia, elektrolyyttejä ja koteloita.

1. Positiivisten elektrodien materiaaleista yleisimmin käytettyjä materiaaleja ovat litiumkoboltti, litiummanganaatti, litiumrautafosfaatti ja kolmikomponenttiset materiaalit (nikkelin, koboltin ja mangaanin polymeerit). Positiivisen elektrodin materiaali muodostaa suuren osan (positiivisen ja negatiivisen elektrodin materiaalien massasuhde on 3:1–4:1), koska positiivisen elektrodin materiaalin suorituskyky vaikuttaa suoraan litiumioniakun suorituskykyyn, ja sen hinta määrää myös suoraan akun hinnan.
2. Negatiivisten elektrodien materiaaleista luonnongrafiitti ja keinotekoinen grafiitti ovat tällä hetkellä tärkeimmät negatiivisten elektrodien materiaalit. Tutkittavia anodimateriaaleja ovat nitridit, polyasparagiinihappo, tinapohjaiset oksidit, tinaseokset, nano-anodimateriaalit ja muut metallien väliset yhdisteet. Yhtenä litium-akkujen neljästä päämateriaalista negatiiviset elektrodimateriaalit ovat tärkeässä roolissa akun kapasiteetin ja syklin suorituskyvyn parantamisessa, ja ne ovat litium-akkuteollisuuden keskitason ytimessä.
3. Markkinoille suunnatut kalvomateriaalit ovat pääasiassa polyolefiinikalvoja, jotka on valmistettu pääasiassa polyeteenistä ja polypropeenista. Litiumakkuerottimen rakenteessa erotin on yksi tärkeimmistä sisäisistä komponenteista. Erottimen suorituskyky määrää akun rajapinnan rakenteen ja sisäisen resistanssin, mikä vaikuttaa suoraan akun kapasiteettiin, sykliin ja turvallisuussuorituskykyyn. Erinomaisen suorituskyvyn omaava erotin on tärkeässä roolissa akun yleisen suorituskyvyn parantamisessa.
4. Elektrolyytti on yleensä valmistettu erittäin puhtaista orgaanisista liuottimista, elektrolyyttilitium-suoloista, tarvittavista lisäaineista ja muista raaka-aineista tietyssä suhteessa tietyissä olosuhteissa. Elektrolyytti johtaa ioneja litium-akun positiivisten ja negatiivisten elektrodien välillä, mikä takaa litiumioniakun korkean jännitteen ja korkean ominaisenergian.
5. Akun kotelo: jaettu teräskoteloon, alumiinikoteloon, nikkelipäällysteiseen rautakoteloon (lieriömäisille akuille), alumiini-muovikalvoon (pehmeä pakkaus) jne., sekä akun korkkiin, joka on myös akun positiivinen ja negatiivinen napa.
6. Akun toimintaperiaate
7. Kun akku latautuu, akun positiivisella elektrodilla syntyy litiumioneja, jotka siirtyvät elektrolyytin kautta negatiiviselle elektrodille. Negatiivisen elektrodin hiilirakenteessa on paljon huokosia, ja negatiiviselle elektrodille saapuvat litiumionit ovat uppoutuneet hiilikerroksen mikrohuokosiin. Mitä enemmän litiumioneja on uppoutunut, sitä suurempi on latauskapasiteetti. Kun akku purkautuu, negatiivisen elektrodin hiilikerrokseen upotetut litiumionit tulevat ulos ja palaavat positiiviselle elektrodille. Mitä enemmän litiumioneja palaa takaisin positiiviselle elektrodille, sitä suurempi on purkauskapasiteetti. Yleisesti ottaen purkauskapasiteetti viittaa purkauskapasiteettiin. Litiumakun lataus- ja purkausprosessin aikana litiumionit ovat liiketilassa positiivisesta elektrodista negatiiviseen elektrodiin. Jos litiumakun kuvaa verrataan keinutuoliin, keinutuolin kaksi päätä ovat akun positiivinen ja negatiivinen elektrodi, ja litiumionit ovat kuin urheilijoita, jotka juoksevat edestakaisin keinutuolin kahden pään välillä. Siksi litiumakkuja kutsutaan myös keinutuoliakuiksi.