Was sind die positiven und negativen Elektroden einer Lithium-Ionen-Batterie?

Für Symbole - Plus ist besser als Minus, Long ist besser als Short, sodass Sie sich an das positive oder negative Batteriesymbol erinnern können.

Für physische Batterien, bei denen eine Beule ein positiver Pol ist. Wie einige elektronische Batterien schreiben sie + für den positiven Pol, - für den negativen Pol.

Die galvanische Zelle ist ein vollständiger Gleichstromkreis. Die Elektroden und Elektrolyte bilden den internen Kreislauf, der die chemische Stromversorgung darstellt. Die an den beiden Elektroden und dem Amperemeter und anderen Lasten angeschlossenen Drähte bilden den externen Stromkreis. Der Strom der Batterie fließt im äußeren Stromkreis von positiv nach negativ und im inneren Stromkreis von negativ nach positiv. Die positiven und negativen Elektroden können daher anhand der Stromrichtung beurteilt werden (Elektronen in einem Metallleiter fließen entgegengesetzt zum Strom). In der Tat ist das eine Definition von positiv und negativ.

Wenn Sie die Richtung des Stroms nicht kennen, können Sie beobachten, welcher Pol Elektronen verliert und welcher Pol Elektronen gewinnt, und dann die Richtung der Elektronen markieren (im Allgemeinen ist der Träger im internen Stromkreis auf dem externen Stromkreis eher ein freies Ion als ein ein freies Elektron), können Sie auch beurteilen.

Von den beiden Polen einer galvanischen Zelle ist derjenige, an dem die Elektronen verloren gehen, die Anode, und derjenige, an dem die Elektronen reduziert werden, ist die Kathode. Im Allgemeinen ist die Anode in der galvanischen Zelle auch ein negativer Pol, und die Kathode ist ein positiver Pol. Es ist jedoch zu beachten, dass Anoden- und Kathodenpole sowie positive und negative Pole unterschiedliche Konzepte sind. Ersteres wird in galvanischen Zellen weniger verwendet und beschreibt hauptsächlich die Elektrolysezelle.

Wenn Sie nicht wissen, welche Elektrode oxidiert und welche Elektrode reduziert wird, können Sie versuchen, die Elektrodengleichung zu schreiben, um festzustellen, ob kein Widerspruch besteht. Diese Methode ist jedoch im Allgemeinen komplexer. Daher kann es allgemein wie folgt beurteilt werden:

Wenn die Elektrodenreaktion (Oxid), dann ist diese Elektrode negativ;

Inerte Elektroden (Graphit, Platin usw.) nehmen nicht an der Reaktion teil, sind positiv;

Brennstoffzelle und einige andere REDOX-Reaktionen, zwei Elektroden sind nicht an der Reaktion beteiligt, das Oxidationsmittel (O2) endet als Reaktion auf das Elektron, ist positiv.

Der Strom geht von positiv nach negativ, und die physikalische Richtung des Stroms ist entweder die Richtung der Richtungsbewegung der positiven Ladung oder die entgegengesetzte Richtung der Richtungsbewegung der negativen Ladung, so dass der positive Pol Elektronen abgeben muss ( verlorene Elektronen, oxidiert) und umgekehrt.

Positive Elektrode (Kathode) ist Kobaltsäurelithium und viele Bestandteile, diese Substanzen auf der Aluminiumfolie.

lithiumkobaltoxid ist der Hauptteil der chemischen Reaktion, die zur Erzeugung von Ladung und Entladung (und der Graphitreaktion, wie nachstehend beschrieben) verwendet wird.

Das Hinzufügen von Komponenten dient dazu, die Leistung der Batterie zu verbessern, z. B. den Innenwiderstand zu verringern, die Kapazität zu erhöhen, die Leistung von Kollisions-, Explosions- und Feuerschutz usw. zu verbessern. Insbesondere wurden flammhemmende Materialien zugesetzt.

Die negative Elektrode (Anode) ist Graphit (nanoskaliger Toner), der auf Kupferfolie aufgetragen ist.

Reaktionsgleichungen wie folgt:

Auf eine positive Antwort für

LiCoO2 = = Li1 - Aufladen von xCoO2 + Xli ++ Xe (elektronisch)

Reaktion an der Kathode

6C + XLi ++ Xe ===== LixC6

Anfügen:

Ein qualifizierter lithium-ionen-akku sollte die folgenden Bedingungen hinsichtlich der Sicherheitsleistung erfüllen:

(1) Kurzschluss: kein Feuer, keine Explosion

(2) Aufladen: kein Feuer, keine Explosion

(3) der Hot-Box-Test: kein Feuer, keine Explosion (150 ° C Temperatur 10 min)

(4) Nadeldorn: keine Explosion (mit 3 mm Ф Zellen durchdringen)

(5) Tablette: kein Feuer, keine Explosion (10 kg Gewicht aus 1 m Höhe an der Batterie)

(6) Verbrennung: keine Explosion (Gasflammengrillbatterie)

Aufgrund technologischer Verbesserungen waren qualifizierte lithiumbatterien bisher sehr sicher.

Lithium-Ionen-Batterieprinzip und technologischer Prozess

Erstens Prinzip

1,0 positive Polkonstruktion

LiCoO2 (Kobaltsäurelithium) + leitfähiges Mittel (Acetylenschwarz) (PVDF) + + Klebstoffflüssigkeit (Aluminiumfolie) positiv

2.0 negative Polkonstruktion

Graphit + Leitmittel (Acetylenschwarz) + Verdickungsmittel (CMC) + Bindemittel (SBR) + Flüssigkeit (Kupferfolie) negativ

3.0 Funktionsprinzip

3.1 Ladevorgang

Über einer Stromquelle zum Aufladen der Batterie abgebildet, ist auf dem positiven Elektron e, das auf der Kathode durch einen externen Stromkreis läuft, Lithiumion Li + "Sprung" vom positiven Elektrolyten, "Aufstieg" Membranwicklungslöcher, "Schwimmen" an der Kathode angekommen und wäre gelaufen, um zusammen zu kommen.

Auf eine positive Antwort für

LiCoO2 = = Li1 - Aufladen von xCoO2 + Xli ++ Xe (elektronisch)

Reaktion an der Kathode

6C + XLi ++ Xe ===== LixC6

3.2 Entladevorgang

Die Entladung wird in Konstantstrom- und Konstantwiderstandsentladung unterteilt. Konstanter Strom ist tatsächlich im externen Stromkreis mit einem variablen Widerstand, der sich mit der Änderung der Spannung ändern kann. Die Essenz einer Entladung mit konstantem Widerstand besteht darin, der Anode und der Kathode der Batterie einen Widerstand hinzuzufügen, um Elektronen durchzulassen. Daher kann sich die Batterie nicht entladen, solange das Kathodenelektronen nicht von der Kathode zur Anode fließen kann. Elektronen und Li + fließen gleichzeitig in die gleiche Richtung, aber auf unterschiedlichen Wegen. Beim Entladen fließen Elektronen vom negativen Pol durch den elektronischen Leiter zum positiven Pol. Das Lithiumion Li + "springt" vom negativen Pol in den Elektrolyten, "klettert" durch die kleinen Zick-Zack-Löcher in der Membran, "schwimmt" zum positiven Pol und verbindet sich mit Elektronen, die bereits hierher gekommen sind.

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