Ako zabezpečuje vnútorná štruktúra lítiovej tlačidla efektívne ukladanie energie?

Vnútorná štruktúra lítiové gombíky batérie je presne navrhnutý tak, aby maximalizoval efektívnosť skladovania energie a zároveň zabezpečila bezpečnosť a stabilitu. Medzi jej jadrové komponenty patrí kladná elektróda, záporná elektróda, elektrolyt, oddeľovač a ochranný obal. Výber materiálu a usporiadanie dizajnu týchto komponentov spoločne určuje výkon lítiových gombíkových batérií.
Pozitívny elektródový materiál sa zvyčajne vyrába z oxidu mangánu alebo uhličitého s vysokou hustotou energie. Tieto materiály majú dobrú chemickú stabilitu a vysokú elektrochemickú aktivitu a môžu účinne vykonávať redoxné reakcie počas prevádzky lítiových gombíkových batérií, čím sa dosiahne uvoľňovanie a skladovanie energie. Negatívnym elektródovým materiálom je zvyčajne čistý lítiový kov. Kov lítia má nielen svetlo s hmotnosťou, ale má tiež extrémne vysokú teoretickú kapacitu a hustotu energie, čo umožňuje lítiovým gombíkom zabezpečiť výkonný energetický výkon v obmedzenom objeme.
Medzi pozitívnymi a negatívnymi elektródami zohráva elektrolyt kľúčovú úlohu pri spájaní týchto dvoch pólov a prenose lítiových iónov. Lítiové gombíky vo všeobecnosti používajú elektrolyty organických rozpúšťadiel, ktoré majú vysokú vodivosť a chemickú stabilitu a dokážu udržiavať vynikajúci výkon v širokom rozsahu teploty. Návrh elektrolytu musí tiež zabezpečiť, aby sa zlepšila účinnosť prenosu lítiových iónov a zároveň znížila vedľajšie reakcie, aby sa minimalizovala strata energie. Okrem toho niektoré špičkové lítiové gombíky pridávajú prísady na zlepšenie výkonu elektrolytu, ako je napríklad zvýšenie schopnosti odolávať nadmernému nabíjaniu alebo zabráneniu rozkladu elektrolytu.
Oddeľovač je kľúčový bezpečnostný komponent vo vnútri lítiovej batérie. Je to ultra tenký porézny materiál umiestnený medzi pozitívnymi a negatívnymi elektródami. Jeho hlavnou funkciou je zabrániť tomu, aby sa tieto dve elektródy navzájom priamo spojili a spôsobili skrat. Súčasne vysoká pórovitosť a rovnomernosť oddeľovača umožňujú hladké prechádzať lítium -ióny a zabraňujú voľnému toku elektrónov. Táto konštrukcia zaisťuje účinnosť a stabilitu lítiovej batérie. Tepelná stabilita oddeľovača je tiež dôležitým faktorom ovplyvňujúcim bezpečnosť lítium gombíkových batérií. Ak je teplota príliš vysoká, vysoko kvalitný oddeľovač zabráni vedeniu iónov prostredníctvom mechanizmu uzavretých buniek a zníži riziko tepelného úteku.
Škrupina lítiovej gombíky je vyrobená z nehrdzavejúcej ocele rezistentnej na koróziu, ktorá nielen poskytuje mechanickú pevnosť na ochranu vnútornej štruktúry pred vonkajším nárazom, ale tiež zaisťuje vzduchotesnosť. Dobré tesnenie môže zabrániť úniku elektrolytov, pričom izoluje vonkajší vzduch a vlhkosť a vyhýba sa nežiaducim reakciám materiálov vo vnútri lítiovej gombíkovej batérie. Shell je tiež navrhnutý tak, aby optimalizoval využitie vnútorného priestoru, čím sa zabezpečí, že všetky komponenty pevne zapadajú, čím sa znižuje vnútorná impedancia a zlepšuje účinnosť konverzie energie lítium gombíkových batérií.
Optimalizovaný dizajn celkovej štruktúry umožňuje lítiovým gombíkom na dosiahnutie vysokej účinnosti na skladovanie energie a stabilný výkon energie vo veľmi malej veľkosti. Reverzibilný pohyb lítiových iónov medzi pozitívnymi a negatívnymi elektródami sa dosahuje touto presnou vnútornou štruktúrou, ktorá poskytuje nielen vysoký výkon, ale tiež rozširuje životnosť lítiových gombíkov.