Как работают литий-ионные аккумуляторы/ батарейки

Литий-ионные аккумуляторы обеспечивают работу миллионов устройств каждый день. От ноутбуков и мобильных телефонов до гибридных и электрических автомобилей - эта технология становится всё более популярной благодаря небольшому весу, высокой плотности энергии и возможности многократной перезарядки.

Основы работы литий-ионных аккумуляторов

Аккумулятор состоит из анода, катода, сепаратора, электролита и двух токосъёмников (положительного и отрицательного). Анод и катод хранят литий. Электролит переносит положительно заряженные ионы лития от анода к катоду и обратно через сепаратор.

Движение ионов лития создаёт свободные электроны в аноде, которые формируют заряд на положительном токосъёмнике. Затем электрический ток проходит через подключённое устройство (мобильный телефон, ноутбук, компьютер и т.д.) к отрицательному токосъёмнику. Сепаратор блокирует поток электронов внутри аккумулятора.

Заряд и разряд аккумулятора

Во время разряда аккумулятора и выработки электрической энергии анод высвобождает ионы лития в катод, создавая поток электронов через внешнюю электрическую цепь.

Во время зарядки происходит обратный процесс: ионы лития высвобождаются катодом и перемещаются обратно в анод, где накапливаются до следующего цикла использования.

Плотность энергии и плотность мощности

Два наиболее важных параметра современных аккумуляторов - это плотность энергии и плотность мощности.

Плотность энергии измеряется в ватт-часах на килограмм (Вт·ч/кг) и показывает количество энергии, которое аккумулятор способен хранить относительно своей массы.

Плотность мощности измеряется в ваттах на килограмм (Вт/кг) и характеризует скорость, с которой аккумулятор способен отдавать накопленную энергию.

Для наглядности можно представить бассейн с водой. Плотность энергии соответствует объёму бассейна, а плотность мощности показывает, насколько быстро можно его осушить.

Именно поэтому производители аккумуляторов постоянно работают над увеличением плотности энергии, сохранением достаточной плотности мощности и одновременным снижением стоимости производства.

Офис транспортных технологий (VTO) Министерства энергетики США активно занимается разработкой новых аккумуляторных технологий, направленных на повышение плотности энергии при сохранении приемлемой плотности мощности и снижении себестоимости батарей.

купить литиевые батарейки в Украине