Lítium akkumulátorok forradalmasították a hordozható elektronikus iparágot, könnyű, hatékony és tartós energiaforrást biztosítva olyan eszközökhöz, mint okostelefonok, laptopok és elektromos járművek. Ezek az akkumulátorok számos kulcsfontosságú összetevőt tartalmaznak, amelyek együtt működnek a kívánt teljesítmény elérése érdekében, miközben biztosítják a biztonságot és a megbízhatóságot.
A lítium akkumulátor alapvető eleme az anód. A lítium-ion akkumulátorokban az anód grafitból, egy szénből áll. A grafit képes lítium -ionok tárolására és felszabadítására, ami elengedhetetlen az akkumulátor működéséhez. Az akkumulátor feltöltésekor a lítium -ionokat a katódról az anódra húzzák, ahol a grafit szerkezetében vannak tárolva. Amikor az akkumulátort kiürítik, a lítium -ionok visszakerülnek a katódba, biztosítva a szükséges áramot.
A katód a lítium akkumulátor másik kritikus alkotóeleme. Általában lítium-alapú vegyületből, például lítium-kobalt-oxidból, lítium-mangán-oxidból vagy lítium vas-foszfátból készül. A katód anyag megválasztása olyan tényezőktől függ, mint az energia sűrűség, a költség és a biztonság. A katód kémiai reakción megy keresztül, amikor az akkumulátort töltik vagy ürítik, felszabadítják vagy felszívják a lítium -ionokat a folyamat során.
Az elektrolit az a közeg, amely lehetővé teszi a lítium -ionok mozgását az anód és a katód között. A korai lítium akkumulátorok folyékony elektrolitokat használtak, de az előrelépések olyan szilárdtest-elektrolitok kialakulásához vezettek, amelyek jobb biztonságot és stabilitást kínálnak. Az elektrolit különféle sókat is tartalmaz, amelyek javítják a vezetőképességet, és segítik megakadályozni az akkumulátor önmentését és túlmelegedését.
Az elválasztó anyagok döntő szerepet játszanak a rövidzárlatok megelőzésében és a lítium akkumulátorok biztonságának biztosításában. Az elválasztó egy áteresztő membrán, amely fizikailag elválasztja az anódot és a katódot, lehetővé téve a lítium -ionok átjutását, miközben megakadályozza a két elektród közötti közvetlen érintkezést. A közös elválasztó anyagok közé tartozik a polietilén, a polipropilén és a kerámia, amelyek különböző szintű mechanikai szilárdságot és termikus stabilitást kínálnak.
A lítium akkumulátor végső alkotóeleme a jelenlegi gyűjtők. Ezek vékony fémfóliák, amelyek általában alumíniumból készülnek a katódhoz és az anód rézéből, amelyek összegyűjtik és elosztják az akkumulátor által generált elektromos áramot. A jelenlegi gyűjtők szerkezeti támogatást nyújtanak az elektródákhoz, és megkönnyítik az elektronok áramlását a töltés és a kisülés során.