¿Cómo funcionan las baterías de iones de litio?

La batería de iones de litio funciona de manera similar a las baterías normales. El principio es el mismo que el intercambio de iones y el flujo de electrones. A continuación se mencionan las pocas propiedades:
Trabajando
Hay un ánodo y cátodo en una batería de iones de litio. En la actualidad, el grafito (material de carbono) se utiliza como ánodo. La razón detrás del uso de grafito se puede explicar debido a su estructura interna.
Durante la carga, el ion de litio (carga positiva) se mueve del cátodo a base de litio al ánodo a través del electrolito. En Anode, los iones se colocan entre dos capas de grafito.
Los azules son los iones de litio y los negros son los átomos de carbono. No hay reacción química que tenga lugar en Anode.

Durante el proceso de descarga, los electrones fluyen a través del circuito externo hacia el dispositivo y de regreso al Cátodo (Capa d Óxido), por ejemplo, Óxido de litio, níquel, cobalto y aluminio, Fosfato de litio y hierro, Óxido de litio y cobalto). Los iones de litio positivos se mueven de ánodo a cátodo a través de electrolito.
Nuevamente, no hay reacción química que tenga lugar en Cathode.

El electrolito sería una sal de litio en un solvente orgánico.

La carga de estas baterías se realiza según el principio de corriente constante / voltaje constante (CC / CV). Inicialmente, la corriente de carga se establece en 0.5C (0.5 * Capacidad de la batería) para cargar la batería. Una vez que el estado de carga de la batería es 95-98% (SOC), se mantiene un voltaje constante que disminuye la corriente de carga.
Carga Las curvas de descarga se basan en el tipo de material de cátodo utilizado.

Las baterías de iones de litio se conocen como baterías libres de mantenimiento. También son conocidos por su alta energía específica (90-200 wh / kg). Se pueden operar en una amplia gama de temperaturas que van desde -40 ° C a + 75 ° C. No tienen efecto memoria.

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Una batería de iones de litio consta de un electrodo negativo, un electrodo positivo y un electrolito. Los dos electrodos están separados por un separador poroso (para permitir el paso del electrolito). Cada electrodo consta de partículas en las que se puede almacenar el litio y un aglutinante de polímero poroso (para permitir el paso del electrolito) que mantiene juntas estas partículas y asegura el contacto eléctrico entre las partículas.

Cuando una batería de iones de litio está completamente cargada, casi todo el litio se almacena en las partículas negativas del electrodo. Cuando conecta un cable externo entre los electrodos positivo y negativo, el litio viaja a la superficie de las partículas negativas del electrodo donde se produce una reacción química que produce un ion de litio y un electrón.

El ión de litio viaja a través del electrolito hasta el electrodo positivo, pero el electrón no puede viajar a través del electrolito y, por lo tanto, viaja a través de las partículas del electrodo, el aglutinante polimérico y el cable externo (que produce una corriente) al electrodo positivo. El litio y el electrón luego se recombinan a través de otra reacción química para producir litio almacenado en las partículas positivas del electrodo. Este proceso ocurre a la inversa cuando aplica un voltaje para cargar la batería.

Gnandeep Chakri

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Cuando funciona, internamente, la energía química se convierte en energía eléctrica, utilizamos el probador de ciclo de carga y descarga para medir la capacidad y la energía. Cómo las características de un tipo de batería aparecen externamente, necesitamos utilizar la simulación de conducción para datos analíticos, lo que es más, Haga clic aquí. ¡Que tenga un buen día!

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Batería de iones de litio
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