Nguyên lý làm việc của pin lithium là gì?

Nhiều khách hàng chưa hiểu rõ nguyên lý làm việc củaPin lithium. Bài viết này kết hợp các đặc tính của thiết bị điện tử và ion lithium để nói về những kiến ​​thức liên quan của nó.

Nguyên lý làm việc của pin lithium là gì?

Nguyên lý làm việc củaPin lithiumđược phát triển bằng cách sử dụng các đặc tính của "các ion lithium có thể mang điện tử". Pin lithium thường được làm từ "hợp chất lithium" và "vật liệu carbon", và các ion lithium có thể được xen kẽ hoặc khử xen kẽ trong hai vật liệu này. Trong quá trình xảy ra hiện tượng này, các electron cũng sẽ di chuyển cùng với các ion lithium. Quá trình này có thể hiểu là quá trình sạc và xả pin. Cấu trúc bên trong, vật liệu và công nghệ ứng dụng là khác nhau và điều này sẽ quyết định hiệu suất tổng thể của pin, đặc biệt là pin lithium.

Quá trình sạc và xả

Như chúng ta đã biết, pin được chia thành điện cực dương và điện cực âm. Điện cực dương thường được làm bằng vật liệu "hợp chất lithium", trong khi điện cực âm được làm bằng "vật liệu carbon". Các khu vực đặt điện cực dương và điện cực âm không được kết nối. Sẽ có một dải phân cách và chất điện phân ở giữa. Dựa trên sự khác biệt về nhãn hiệu, cấu trúc và công nghệ ứng dụng của pin, cấu trúc tổng thể, khối lượng và phân bổ bên trong của pin sẽ thay đổi một chút. Các ion lithium thường được tạo ra ở vùng điện cực dương, sau đó mang các electron qua chất điện phân đến vùng điện cực âm và xảy ra sự xen kẽ. Hiện tượng này có thể đảo ngược, được gọi là quá trình sạc và xả, có nghĩa là các ion lithium ở vùng điện cực âm cũng có thể quay trở lại vùng điện cực dương, được gọi là khử xen kẽ.

Thông thường người ta gọi ion lithium mang electron vào vùng điện cực âm là tích điện, và ngược lại từ cực âm sang cực dương gọi là phóng điện, nhưng còn một điểm nữa không thể bỏ qua, đó là phải có một "tải" trong toàn bộ mạch chu trình, được gọi là thiết bị tiêu thụ điện năng.

Cấu trúc pin lithium

Nếu nhìn kỹ cấu trúc của pin lithium thì phức tạp hơn, nhưng nếu nhìn vào cấu trúc lớn, nó có thể được chia thành ba phần, thường được chia thành khu vực điện cực dương, cũng là khu vực chứa các ion lithium. được tạo ra và rời đi, và vùng điện cực âm cũng là khu vực mà các ion lithium được xen kẽ hoặc khử xen kẽ.
Tuy nhiên, cần lưu ý rằng các ion lithium có thể được xen kẽ hoặc khử xen kẽ ở điện cực dương, nhưng điện cực dương và điện cực âm không giao tiếp với nhau (có nhiều kênh mà các ion lithium có thể đi qua) và có một màng ngăn, là chất điện phân (không đúng sự thật, để hiểu), chỉ các ion lithium mang electron mới có thể di chuyển trong chất điện phân và vận chuyển electron qua lại.

Hiện tượng phồng pin xảy ra trong cuộc sống hàng ngày cũng liên quan đến sự vận chuyển của các ion lithium. Nếu các ion lithium mang một số lượng lớn electron đến vùng điện cực âm, nếu các ion lithium tích điện này không thể được lưu trữ thì sẽ xảy ra hiện tượng sạc quá mức và phồng lên. Nếu không, nó sẽ bị xả quá mức. Mặc dù phương hướng là tích cực và tiêu cực, nhưng nguyên tắc là như nhau.

Phần kết luận:Nguyên tắc củaPin lithiumgiống như pin chì-axit và niken, nhưng sau nhiều năm nghiên cứu, người ta thấy rằng các ion lithium thích hợp làm môi trường truyền điện tử hơn vật liệu điện cực dương và âm trong các loại pin khác.