ההרכב שלסוללת ליתיום

הרכב החומרים של סוללות ליתיום כולל בעיקר חומרי אלקטרודה חיוביים, חומרי אלקטרודה שליליים, מפרידים, אלקטרוליטים ומארזים.

1. בין חומרי האלקטרודה החיוביים, החומרים הנפוצים ביותר הם ליתיום קובלטאט, ליתיום מנגנט, ליתיום ברזל פוספט וחומרים טרינריים (פולימרים של ניקל, קובלט ומנגן).חומר האלקטרודה החיובית מהווה חלק גדול (יחס המסה של חומרי האלקטרודה החיוביים והשליליים הוא 3:1 ~ 4:1), מכיוון שהביצועים של חומר האלקטרודה החיוביים משפיעים ישירות על הביצועים של סוללת הליתיום-יון, וכן העלות שלו גם קובעת ישירות את עלות הסוללה.
2. בין חומרי האלקטרודות השליליות, גרפיט טבעי וגרפיט מלאכותי הם כיום חומרי האלקטרודה השליליים העיקריים.חומרי האנודה הנבדקים כוללים ניטרידים, חומצה פוליאספרטית, תחמוצות על בסיס בדיל, סגסוגות בדיל, חומרים ננו-אנודה ותרכובות בין-מתכתיות אחרות.כאחד מארבעת החומרים העיקריים של סוללות ליתיום, חומרי אלקטרודה שליליים ממלאים תפקיד חשוב בשיפור קיבולת הסוללה וביצועי המחזור, והם בליבת האמצע של תעשיית סוללות הליתיום.
3. חומרי הדיאפרגמה מוכווני השוק הם בעיקר דיאפרגמות פוליאולפין, העשויות בעיקר מפוליאתילן ופוליפרופילן.במבנה של מפריד סוללות הליתיום, המפריד הוא אחד המרכיבים הפנימיים המרכזיים.ביצועי המפריד קובעים את מבנה הממשק וההתנגדות הפנימית של הסוללה, המשפיעה ישירות על הקיבולת, המחזוריות וביצועי הבטיחות של הסוללה.מפריד בעל ביצועים מצוינים ממלא תפקיד חשוב בשיפור הביצועים הכוללים של הסוללה.
4. האלקטרוליט עשוי בדרך כלל ממסים אורגניים בטוהר גבוה, מלחי ליתיום אלקטרוליטים, תוספים נחוצים וחומרי גלם אחרים בשיעור מסוים בתנאים מסוימים.האלקטרוליט ממלא את התפקיד של הולכת יונים בין האלקטרודות החיוביות והשליליות של סוללת הליתיום, המהווה ערובה למתח גבוה ואנרגיה ספציפית גבוהה של סוללת הליתיום.
5. מעטפת הסוללה: מחולקת למעטפת פלדה, מעטפת אלומיניום, מעטפת ברזל מצופה ניקל (עבור סוללות גליליות), סרט אלומיניום-פלסטיק (אריזה רכה), וכו', כמו גם מכסה הסוללה, שהוא גם המסוף החיובי והשלילי של הבטריה
6. העיקרון של עבודת סוללה
7. כאשר הסוללה נטענת, יוני ליתיום נוצרים על האלקטרודה החיובית של הסוללה, ויוני הליתיום שנוצרו עוברים אל האלקטרודה השלילית דרך האלקטרוליט.למבנה הפחמן של האלקטרודה השלילית יש נקבוביות רבות, ויוני הליתיום המגיעים לאלקטרודה השלילית משובצים במיקרו-נקבוביות של שכבת הפחמן.ככל שיוטמעו יותר יוני ליתיום, קיבולת הטעינה תהיה גבוהה יותר. כאשר הסוללה מתרוקנת, יוני הליתיום המשובצים בשכבת הפחמן של האלקטרודה השלילית יוצאים החוצה וחוזרים אל האלקטרודה החיובית.ככל שיותר יוני ליתיום יחזרו לאלקטרודה החיובית, כך כושר הפריקה גבוה יותר.באופן כללי, קיבולת הפריקה מתייחסת ליכולת הפריקה. במהלך תהליך הטעינה והפריקה של סוללת ליתיום, יוני ליתיום נמצאים במצב של תנועה מהאלקטרודה החיובית לאלקטרודה השלילית.אם משווים את התמונה של סוללת ליתיום לכיסא נדנדה, שני הקצוות של כסא הנדנדה הם האלקטרודות החיוביות והשליליות של הסוללה, ויוני ליתיום הם כמו ספורטאים, רצים הלוך ושוב בין שני הקצוות של כסא הנדנדה. .אז סוללות ליתיום נקראות גם סוללות כיסא נדנדה.