Lityum İyon Piller Nasıl Çalışır?
Nov 28, 2023
Çalışma prensibini göstermek için LiCoO sisteminin lityum iyon ikincil pilini örnek olarak almak. Genel olarak lityum iyon ikincil piller, pozitif bir elektrot, bir elektrolit, bir ayırıcı ve bir negatif elektrottan oluşur. Şarj sırasında pozitif elektrottaki lityum iyonları LiCoO katmanlı yapıdan salınır. Co elementinin değeri +III'den +IV'e yükselir. Pozitif elektrot malzemesi bir oksidasyon reaksiyonuna girer. Aynı zamanda lityum iyonları, elektrolit yoluyla akünün negatif elektroduna doğru hareket eder. LiCx, karbon malzemenin katmanlı yapısında karbon ile birleşerek üretilir. Akü bir yüke bağlandığında iki elektrotta meydana gelen reaksiyonlar, şarj sırasında meydana gelen reaksiyonların tersidir. Ayırıcı, pozitif ve negatif reaksiyon elektrotları arasında bulunur. Ayırıcı iyonları iletebilir ancak elektronların geçmesine izin vermez. Aynı zamanda pilin pozitif ve negatif elektrotları arasında belirli derecede mikro kısa devre meydana geldiğinde ayırıcı aynı zamanda bloke edici ve koruyucu bir rol oynar.
Lityum iyon piller 3,6V olarak derecelendirilmiştir. Pil tamamen şarj olduğunda voltaj (sonlandırma voltajı olarak adlandırılır) genellikle 4,2V'tur; lityum iyon pilin sonlandırma voltajı 2,5V'tur. Kullanım sırasında voltajı 2,5V'a düştükten sonra lityum iyon pilin kullanılmaya devam edilmesi durumunda buna aşırı deşarj denir ve bu durum pilin zarar görmesine neden olur.
Lityum iyon piller nispeten pahalıdır. Şarj ve kullanım gereksinimleri karşılanmazsa kolaylıkla patlayabilir ve ömrünü kısaltabilir. Lityum iyon piller sıcaklığa, aşırı gerilime, aşırı akıma ve aşırı deşarja karşı çok duyarlı olduğundan, tüm pillerde entegre termistörler (şarj sıcaklığını izleyen) ve aşırı voltaj, aşırı akım ve aşırı deşarja karşı koruma devreleri bulunur.