Δομικά μπλοκ μπαταριών
Μια ηλεκτροχημική μπαταρία αποτελείται από μια κάθοδο, μια άνοδο και έναν ηλεκτρολύτη που λειτουργούν ως καταλύτης. Κατά τη φόρτιση, σχηματίζεται συσσώρευση θετικών ιόντων στη διεπιφάνεια καθόδου/ηλεκτρολύτη. Αυτό οδηγεί τα ηλεκτρόνια να κινούνται προς την κάθοδο, δημιουργώντας ένα δυναμικό τάσης μεταξύ της καθόδου και της ανόδου. Η απελευθέρωση γίνεται με διέλευση ρεύματος από τη θετική κάθοδο μέσω ενός εξωτερικού φορτίου και πίσω στην αρνητική άνοδο. Κατά τη φόρτιση, το ρεύμα ρέει προς την άλλη κατεύθυνση.
Μια μπαταρία έχει δύο ξεχωριστές διαδρομές. Το ένα είναι το ηλεκτρικό κύκλωμα μέσω του οποίου ρέουν τα ηλεκτρόνια, τροφοδοτώντας το φορτίο, και το άλλο είναι η διαδρομή όπου τα ιόντα κινούνται μεταξύ των ηλεκτροδίων μέσω του διαχωριστή που λειτουργεί ως μονωτής για τα ηλεκτρόνια. Τα ιόντα είναι άτομα που έχουν χάσει ή αποκτήσει ηλεκτρόνια και έχουν φορτιστεί ηλεκτρικά. Ο διαχωριστής απομονώνει ηλεκτρικά τα ηλεκτρόδια αλλά επιτρέπει την κίνηση των ιόντων.
Άνοδος και Κάθοδος
Το ηλεκτρόδιο μιας μπαταρίας που απελευθερώνει ηλεκτρόνια κατά την εκφόρτιση ονομάζεται άνοδος. το ηλεκτρόδιο που απορροφά τα ηλεκτρόνια είναι η κάθοδος.
Η άνοδος της μπαταρίας είναι πάντα αρνητική και η κάθοδος θετική. Αυτό φαίνεται να παραβιάζει τη σύμβαση καθώς η άνοδος είναι το τερματικό στο οποίο ρέει το ρεύμα. Ένας σωλήνας κενού, μια δίοδος ή μια μπαταρία με φόρτιση ακολουθεί αυτή τη σειρά. Ωστόσο, η απομάκρυνση του ρεύματος από μια μπαταρία κατά την εκφόρτιση καθιστά την άνοδο αρνητική. Δεδομένου ότι η μπαταρία είναι μια ηλεκτρική συσκευή αποθήκευσης που παρέχει ενέργεια, η άνοδος της μπαταρίας είναι πάντα αρνητική.
Η άνοδος τουLi-ionείναι άνθρακαςαλλά η σειρά αντιστρέφεται με μπαταρίες λιθίου-μετάλλου. Εδώ η κάθοδος είναι άνθρακας και η άνοδος μεταλλικό λίθιο.Με λίγες εξαιρέσεις, οι μπαταρίες λιθίου-μετάλλου είναι μη επαναφορτιζόμενες.
Ηλεκτρολύτης και Διαχωριστής
Η ροή ιόντων γίνεται δυνατή με έναν ενεργοποιητή που ονομάζεται ηλεκτρολύτης. Σε ένα σύστημα πλημμυρισμένης μπαταρίας, ο ηλεκτρολύτης κινείται ελεύθερα μεταξύ των εισαγόμενων ηλεκτροδίων. Σε ένα σφραγισμένο στοιχείο, ο ηλεκτρολύτης προστίθεται κανονικά στον διαχωριστή σε υγρή μορφή. Ο διαχωριστής διαχωρίζει την άνοδο από την κάθοδο, σχηματίζοντας έναν απομονωτή για τα ηλεκτρόνια, αλλά επιτρέποντας στα ιόντα να περάσουν.
