Koostisliitiumaku

Liitiumakude materjalide koostis hõlmab peamiselt positiivsete elektroodide materjale, negatiivsete elektroodide materjale, separaatoreid, elektrolüüte ja korpuseid.

1. Positiivsete elektroodide materjalide hulgas on enimkasutatavad liitiumkobaltaat, liitiummanganaat, liitiumraudfosfaat ja ternaarsed materjalid (nikli, koobalti ja mangaani polümeerid). Positiivse elektroodi materjal moodustab suure osa (positiivse ja negatiivse elektroodi materjali massisuhe on 3:1–4:1), kuna positiivse elektroodi materjali jõudlus mõjutab otseselt liitiumioonaku jõudlust ja selle maksumus määrab otseselt ka aku maksumuse.
2. Negatiivsete elektroodide materjalide hulgas on praegu peamised negatiivsete elektroodide materjalid looduslik grafiit ja tehisgrafiit. Uuritavate anoodimaterjalide hulka kuuluvad nitriidid, polüasparagiinhape, tinapõhised oksiidid, tinasulamid, nanoanoodmaterjalid ja muud metallidevahelised ühendid. Ühena neljast peamisest liitiumakude materjalist mängivad negatiivsete elektroodide materjalid olulist rolli aku mahtuvuse ja tsükli jõudluse parandamisel ning on liitiumakude tööstuse keskmes.
3. Turule orienteeritud diafragmamaterjalid on peamiselt polüolefiinmembraanid, mis on valmistatud peamiselt polüetüleenist ja polüpropüleenist. Liitiumaku separaatori struktuuris on separaator üks peamisi sisemisi komponente. Separaatori jõudlus määrab aku liidese struktuuri ja sisemise takistuse, mis mõjutab otseselt aku mahtuvust, tsüklit ja ohutusnäitajaid. Suurepärase jõudlusega separaator mängib olulist rolli aku üldise jõudluse parandamisel.
4. Elektrolüüt on tavaliselt valmistatud teatud vahekorras ja teatud tingimustes kõrge puhtusastmega orgaanilistest lahustitest, elektrolüüdi liitiumisooladest, vajalikest lisanditest ja muudest toorainetest. Elektrolüüt juhib ioone liitiumaku positiivsete ja negatiivsete elektroodide vahel, mis tagab liitiumioonaku kõrge pinge ja suure erienergia.
5. Aku korpus: jaguneb teraskorpuseks, alumiiniumkorpuseks, nikeldatud rauast korpuseks (silindriliste patareide jaoks), alumiinium-plastkileks (pehme pakend) jne, samuti aku korgiks, mis on ka aku positiivne ja negatiivne klemm.
6. Aku tööpõhimõte
7. Aku laadimisel tekivad aku positiivsel elektroodil liitiumioonid, mis liiguvad elektrolüüdi kaudu negatiivsele elektroodile. Negatiivse elektroodi süsinikstruktuuril on palju poore ja negatiivsele elektroodile jõudvad liitiumioonid on kinnistunud süsinikukihi mikropooridesse. Mida rohkem liitiumioone on kinnistunud, seda suurem on laadimisvõimsus. Aku tühjenemisel tulevad negatiivse elektroodi süsinikukihis olevad liitiumioonid välja ja naasevad positiivsele elektroodile. Mida rohkem liitiumioone positiivsele elektroodile tagasi läheb, seda suurem on tühjendusvõimsus. Üldiselt viitab tühjendusvõimsus tühjendusvõimsusele. Liitiumaku laadimise ja tühjenemise ajal liiguvad liitiumioonid positiivselt elektroodilt negatiivsele elektroodile. Kui liitiumaku pilti võrreldakse kiiktooliga, siis kiiktooli kaks otsa on aku positiivne ja negatiivne elektrood ning liitiumioonid on nagu sportlased, kes jooksevad kiiktooli kahe otsa vahel edasi-tagasi. Seetõttu nimetatakse liitiumakusid ka kiiktooli akudeks.