Li-ion batterijen zijn niet meer weg te denken in onze maatschappij. Maar hoe werken ze precies? Wat zijn de voordelen?
Lithium-ion (Li-ion) batterijen zijn een veelvoorkomende en populaire vorm van oplaadbare batterijen die in diverse apparaten en toepassingen worden gebruikt. Van elektrische voertuigen (EV's) tot smartphones, van drones tot handgereedschap en meer, Li-ion batterijen hebben een enorme impact gehad op ons dagelijks leven. Laten we eens dieper ingaan op wat een Li-ion batterij is en hoe deze werkt.
Structuur van een Li-ion Batterij
Een Li-ion batterij bestaat uit verschillende componenten die samenwerken om elektrische energie op te slaan en vrij te geven. De belangrijkste onderdelen zijn:
- Anode: Dit is de negatieve elektrode van de batterij, meestal gemaakt van grafiet. Wanneer de batterij wordt opgeladen, bewegen lithium-ionen van de kathode naar de anode en worden ze in de grafietstructuur opgeslagen.
- Kathode: De positieve elektrode van de batterij, meestal gemaakt van een lithiummetaaloxide, zoals lithium-kobaltoxide (LiCoO2) of lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4). Tijdens het ontladen van de batterij, stromen lithium-ionen van de anode naar de kathode.
- Separator: Dit is een dun, poreus materiaal dat tussen de anode en kathode ligt en voorkomt dat ze rechtstreeks contact maken. De separator is essentieel om kortsluiting te voorkomen terwijl lithium-ionen tussen de elektroden bewegen.
- Elektrolyt: Een vloeistof (meestal een lithiumzoutoplossing) die lithium-ionen geleidt tussen de anode en kathode tijdens het opladen en ontladen van de batterij.
Werking van een Li-ion Batterij
- Opladen: Wanneer een Li-ion batterij wordt opgeladen, worden lithium-ionen vanuit de kathode naar de anode verplaatst. De anode neemt deze lithium-ionen op in de grafietstructuur. Tijdens dit proces verandert de kathode in een lithiumpolymeer.
- Ontladen: Wanneer de batterij wordt gebruikt, stromen de lithium-ionen vanuit de anode terug naar de kathode door de elektrolyt. Deze beweging van lithium-ionen zorgt voor een elektrische stroom die wordt gebruikt om apparaten van stroom te voorzien.
- Energieafgifte: Tijdens het ontladen geeft de batterij de opgeslagen elektrische energie vrij die werd opgenomen tijdens het opladen. Dit levert de benodigde stroom voor apparaten zoals smartphones, laptops, en meer.
Ontdek de voordelen van deze batterijen hier!