Как устроены Литий Ионные ячейки

(Переведено с electronics.howstuffworks.com/everyday-tech/lithium-ion-battery.htm)

Как и в большинстве батарей, у литий ионной ячейки внешний корпус выполнен из металла. Использование металла особенно важно здесь, потому что аккумулятор находится под давлением. Также металлический корпус имеет своеобразное вентиляционное отверстие, чувствительное к давлению. Если аккумулятор становится настолько горячим, что есть риск разгерметизации (и взрыва) от избыточного давления, такое вентиляционное отверстие высвободит дополнительное давление. После этого литий ионная батарея, вероятно, выйдет из строя. Вентиляция нужна в ячейке, как мера безопасности. Такой механизм называется Positive Temperature Coefficient (PTC) и он должен удерживать батарею от перегрева.

Металлический корпус литиевой ячейки содержит длинную спираль, состоящую из трех тонких листов, спрессованных вместе:

  • Положительный электрод;
  • Отрицательный электрод;
  • Разделитель (сепаратор). 

Внутри корпуса эти листы погружены в органический растворитель, который действует как электролит. Эфир – один общий растворитель.

Сепаратор представляет собой очень тонкий лист из микроперфорированного пластика. Как следует из названия, он отделяет положительный и отрицательный электроды, позволяя ионам перемещаться.

Положительный электрод выполнен из оксида лития кобальта или LiCoO2. Отрицательный электрод выполнен из углерода. Когда заряжается аккумулятор, ионы лития перемещаются через электролит от положительного электрода к отрицательному электроду и прикрепляются к углероду. Во время разряда ионы лития возвращаются к LiCoO2 из углерода.

Движение этих ионов лития происходит при довольно высоком напряжении, поэтому каждая ячейка производит 3,7 вольта. Это намного выше, чем 1,5 вольта, типичного для обычной щелочной ячейки АА, которую можно купить в супермаркете, и помогает сделать литий-ионные батареи более компактными в небольших устройствах, таких как сотовые телефоны.

 

Posted in Литиевые (Li-Ion) аккумуляторы.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *