Konposizioalitiozko bateria

Litiozko baterien material-konposizioak batez ere elektrodo positiboak, elektrodo negatiboak, bereizgailuak, elektrolitoak eta estalkiak ditu.

1. Elektrodo positiboen materialen artean, gehien erabiltzen diren materialak litio kobaltatoa, litio manganatoa, litio burdin fosfatoa eta hirutar materialak (nikel, kobalto eta manganeso polimeroak) dira. Elektrodo positiboaren materialak proportzio handia hartzen du (elektrodo positiboaren eta negatiboaren materialen masa-erlazioa 3:1~4:1 da), elektrodo positiboaren materialaren errendimenduak zuzenean eragiten baitu litio-ioizko bateriaren errendimenduan, eta bere kostuak ere zuzenean zehazten baitu bateriaren kostua.
2. Elektrodo negatiboen materialen artean, grafito naturala eta grafito artifiziala dira gaur egun elektrodo negatiboen material nagusiak. Aztertzen ari diren anodo materialen artean daude nitruroak, azido poliaspartikoa, eztainuan oinarritutako oxidoak, eztainu aleazioak, nano-anodo materialak eta beste konposatu intermetaliko batzuk. Litio baterien lau material nagusietako bat izanik, elektrodo negatiboen materialek zeregin garrantzitsua dute baterien edukiera eta zikloaren errendimendua hobetzeko, eta litio baterien industriaren erdiko mailan daude.
3. Merkatuan oinarritutako diafragma-materialak batez ere poliolefinazko diafragmak dira, eta hauek batez ere polietilenoz eta polipropilenoz eginda daude. Litiozko bateria-bereizlearen egituran, bereizlea barne-osagai nagusietako bat da. Bereizlearen errendimenduak bateriaren interfazearen egitura eta barne-erresistentzia zehazten ditu, eta horrek zuzenean eragiten dio bateriaren edukierari, zikloari eta segurtasun-errendimenduari. Errendimendu bikaina duen bereizle batek zeregin garrantzitsua du bateriaren errendimendu orokorra hobetzeko.
4. Elektrolitoa, oro har, purutasun handiko disolbatzaile organikoz, litio elektrolito-gatzez, beharrezko gehigarriez eta beste lehengai batzuez egina dago, proportzio jakin batean eta baldintza jakin batzuetan. Elektrolitoak litio-ioi bateriaren elektrodo positibo eta negatiboen artean ioien eroale-eginkizuna betetzen du, eta horrek litio-ioi bateriaren tentsio altua eta energia espezifiko altua bermatzen ditu.
5. Bateriaren karkasa: altzairuzko karkasa, aluminiozko karkasa, nikelez estalitako burdinazko karkasa (bateria zilindrikoetarako), aluminio-plastikozko filma (ontzi biguna), etab. banatuta, baita bateriaren estalkia ere, hau da, bateriaren terminal positiboak eta negatiboak ere.
6. Bateriaren funtzionamenduaren printzipioa
7. Bateria kargatzen denean, litio ioiak sortzen dira bateriaren elektrodo positiboan, eta sortutako litio ioiak elektrodo negatibora mugitzen dira elektrodo negatibora elektrodo negatibora elektrodo negatibora mugitzen dira elektrolitoaren bidez. Elektrodo negatiboaren karbono egiturak poro asko ditu, eta elektrodo negatibora iristen diren litio ioiak karbono geruzaren mikroporoetan txertatuta daude. Zenbat eta litio ioi gehiago txertatu, orduan eta handiagoa izango da kargatzeko ahalmena. Bateria deskargatzen denean, elektrodo negatiboaren karbono geruzan txertatutako litio ioiak atera eta elektrodo positibora itzultzen dira. Zenbat eta litio ioi gehiago itzuli elektrodo positibora, orduan eta handiagoa izango da deskargatzeko ahalmena. Oro har, deskargatzeko ahalmena deskargatzeko ahalmena da. Litio bateria baten kargatzeko eta deskargatzeko prozesuan, litio ioiak elektrodo positibotik elektrodo negatibora mugitzen ari dira. Litio bateria baten irudia kulunka-aulki batekin alderatzen bada, kulunka-aulkiaren bi muturrak bateriaren elektrodo positiboa eta negatiboa dira, eta litio ioiak kirolarien antzekoak dira, kulunka-aulkiaren bi muturren artean aurrera eta atzera korrika dabiltzanak. Beraz, litio bateriei kulunka-aulkiko bateriak ere deitzen zaie.