Baterie Li-ion
Lithium-iontová baterie, často označovaná jako Li-ion, je typ dobíjecí baterie, který se běžně používá v mnoha elektronických zařízeních, včetně mobilních telefonů, notebooků, elektrických vozidel a mnoha dalších zařízeních. Tento typ baterie využívá lithium-iontové buňky pro skladování a uvolňování energie, a to pomocí chemických reakcí.
Jak funguje lithium-iontová baterie:
Lithium-iontová baterie se skládá z několika klíčových komponent:
-
Kladný elektrod (katoda): Obvykle obsahuje lithium kov ve formě lithia a kovového oxidu, jako je například lithium-kobalt-oxid (LiCoO2) nebo lithium-železo-fosfát (LiFePO4).
-
Záporný elektrod (anoda): Často vyrobený z grafitu, který slouží jako hostitel pro ionty lithia.
-
Elektrolyt: Organický roztok, který umožňuje pohyb lithium-iontů mezi katodou a anodou.
-
Separator: Porézní materiál, který odděluje katodu od anody a zabraňuje přímému kontaktu a potenciálnímu zkratu, ale zároveň umožňuje průchod iontů.
Princip fungování:
-
Během nabíjení: Když je baterie nabíjena, lithium-ionty jsou uvolňovány z katody a migrují skrze elektrolyt k anodě, kde jsou ukládány. Elektrony jsou uvolňovány z katody, procházejí externím obvodem (nabíječkou) do anody, což způsobuje hromadění energie v baterii.
-
Během vybíjení: Když je baterie vybíjena (tj. když zařízení používá energii), lithium-ionty se pohybují zpět od anody k katodě skrze elektrolyt. Elektrony se vracejí do vnějšího obvodu z anody do katody, což generuje elektrický proud, který napájí zařízení.
Výhody lithium-iontových baterií:
-
Vyšší hustota energie: Li-ion baterie mají vyšší hustotu energie ve srovnání s jinými typy dobíjecích baterií, což znamená, že mohou skladovat více energie ve stejném objemu nebo hmotnosti.
-
Nižší samovybíjení: Mají nižší míru samovybíjení než jiné dobíjecí baterie, což znamená, že déle udrží nabití, když nejsou používány.
-
Žádný paměťový efekt: Li-ion baterie netrpí paměťovým efektem, což znamená, že nemusí být zcela vybité před dobíjením, což prodlužuje jejich životnost.
-
Dlouhá životnost: Mají schopnost vydržet stovky až tisíce cyklů nabíjení a vybíjení.
Nevýhody:
-
Cena: Jsou obecně dražší ve výrobě než jiné typy baterií.
-
Citlivost na teploty: Může dojít k poškození baterie při vysokých teplotách.
Lithium-iontové baterie představují klíčovou technologii v moderní elektronice a energii, a jejich vývoj a optimalizace neustále pokračuje, aby byly efektivnější, bezpečnější a dostupnější.