مبدأ عمل بطارية ليثيوم أيون
تستخدم بطاريات الليثيوم أيون مواد الكربون مثل القطب السالب ومركبات الليثيوم كقطب موجب. لا يوجد معدن الليثيوم ، فقط أيون الليثيوم. وهذا ما يسمى بطاريات الليثيوم أيون. بطارية ليثيوم أيون هي مصطلح عام للبطاريات التي تحتوي على مركبات إقحام أيونات الليثيوم كمواد كاثودية. عملية الشحن والتفريغ لبطارية الليثيوم أيون هي عملية إقحام أيونات الليثيوم وإقحامها. في عملية إقحام أيون الليثيوم وإلغاء الإقحام ، يكون مصحوبًا بإقحام وإلغاء إقحام الإلكترونات المكافئة مع أيون الليثيوم (تقليديًا ، يتم تمثيل القطب الموجب عن طريق الإقحام أو إلغاء الإقحام ، بينما يتم تمثيل القطب السالب عن طريق الإقحام أو إقحام). في عملية الشحن والتفريغ ، يتم إقحام أيون الليثيوم / فصله وإقحام / مقسم بين الأقطاب الموجبة والسالبة ، وهو ما يسمى بوضوح "بطارية الكرسي الهزاز".
عندما يتم شحن البطارية ، يتم إنشاء أيون الليثيوم على القطب الموجب للبطارية ، ويتحرك أيون الليثيوم المتولد إلى القطب السالب عبر الإلكتروليت. كقطب كهربي سالب ، يحتوي الكربون على هيكل متعدد الطبقات به العديد من المسام الدقيقة. يتم تضمين أيونات الليثيوم التي تصل إلى القطب السالب في micropores من طبقة الكربون. كلما زاد عدد أيونات الليثيوم المدمجة ، زادت سعة الشحن. وبالمثل ، عندما يتم تفريغ البطارية (أي عندما نستخدم البطارية) ، يخرج أيون الليثيوم المضمن في طبقة الكربون السالب ويعود إلى القطب الموجب. كلما زاد عدد أيونات الليثيوم التي تعود إلى القطب الموجب ، زادت سعة التفريغ.
بشكل عام ، يتم ضبط تيار الشحن لبطارية الليثيوم بين 0.2 درجة مئوية و 1 درجة مئوية. كلما زاد التيار ، زادت سرعة الشحن ، وزاد تسخين البطارية. علاوة على ذلك ، إذا كانت البطارية مشحونة بالكثير من التيار ، فإن السعة ليست ممتلئة بما يكفي ، لأن التفاعل الكهروكيميائي داخل البطارية يستغرق وقتًا. تمامًا مثل صب البيرة ، ستنتج فقاعات عندما تكون سريعة جدًا ، لكنها ستكون غير راضية.