Li-ion-batterier er næsten overalt.De bruges i applikationer fra mobiltelefoner og bærbare computere til hybrid- og elektriske køretøjer.Lithium-ion-batterier er også mere og mere populære i store applikationer som Uninterruptible Power Supplies (UPS'er) og stationære Battery Energy Storage Systems (BESS'er).
Et batteri er en enhed, der består af en eller flere elektrokemiske celler med eksterne forbindelser til strømforsyning af elektriske enheder.Når et batteri leverer elektrisk strøm, er dets positive terminal katoden, og dens negative terminal er anoden.Terminalen markeret negativ er kilden til elektroner, der vil strømme gennem et eksternt elektrisk kredsløb til den positive terminal.
Når et batteri er forbundet til en ekstern elektrisk belastning, omdanner en redox (reduktion-oxidation) reaktion højenergireaktanter til lavenergiprodukter, og den frie energiforskel leveres til det eksterne kredsløb som elektrisk energi.Historisk set refererede udtrykket "batteri" specifikt til en enhed sammensat af flere celler;brugen har dog udviklet sig til at omfatte enheder, der består af en enkelt celle.
Hvordan fungerer et lithium-ion batteri?
De fleste Li-ion-batterier deler et lignende design bestående af en metaloxid positiv elektrode (katode) belagt på en aluminium strømkollektor, en negativ elektrode (anode) lavet af carbon/grafit belagt på en kobberstrømkollektor, en separator og elektrolyt lavet af lithiumsalt i et organisk opløsningsmiddel.
Mens batteriet aflades og afgiver en elektrisk strøm, fører elektrolytten positivt ladede lithiumioner fra anoden til katoden og omvendt gennem separatoren.Bevægelsen af lithium-ionerne skaber frie elektroner i anoden, som skaber en ladning ved den positive strømkollektor.Den elektriske strøm løber derefter fra strømaftageren gennem en enhed, der får strøm (mobiltelefon, computer osv.) til den negative strømaftager.Separatoren blokerer strømmen af elektroner inde i batteriet.
Under opladning påfører en ekstern elektrisk strømkilde (ladekredsløbet) en overspænding (en højere spænding end batteriet producerer, med samme polaritet), hvilket tvinger en ladestrøm til at flyde i batteriet fra den positive til den negative elektrode, dvs. i modsat retning af en afladningsstrøm under normale forhold.Lithiumionerne migrerer derefter fra den positive til den negative elektrode, hvor de bliver indlejret i det porøse elektrodemateriale i en proces kendt som interkalation.
Indlægstid: 26-jun-2022