Hogyan működnek a lítium-ion akkumulátorok

A LiCoO rendszerű lítium-ion másodlagos akkumulátor példaként a működési elv szemléltetésére. Általában a lítium-ion másodlagos akkumulátorok egy pozitív elektródából, egy elektrolitból, egy elválasztóból és egy negatív elektródából állnak. A töltés során a pozitív elektródában lévő lítium-ionok felszabadulnak a LiCoO réteges szerkezetből. A Co elem vegyértéke +III-ról +IV-re nő. A pozitív elektród anyaga oxidációs reakción megy keresztül. Ugyanakkor a lítium-ionok az elektroliton keresztül az akkumulátor negatív elektródájához vándorolnak. A LiCx úgy jön létre, hogy a szénanyag réteges szerkezetében szénnel kombinálódik. Amikor az akkumulátort terhelésre csatlakoztatjuk, a két elektródán fellépő reakciók a töltés során fellépő reakciók fordított reakciói. A szeparátor a pozitív és negatív reakcióelektródák között található. A szeparátor képes átadni az ionokat, de nem engedi át az elektronokat. Ugyanakkor, amikor bizonyos mértékű mikrozárlat lép fel az akkumulátor pozitív és negatív elektródái között, az elválasztó blokkoló és védő szerepet is betölt.

A lítium-ion akkumulátorok névleges feszültsége 3,6 V. Az akkumulátor teljesen feltöltött feszültsége (az úgynevezett lezárási feszültség) általában 4,2 V; a lítium-ion akkumulátor lezárási feszültsége 2,5 V. Ha a lítium-ion akkumulátort továbbra is használja, miután a feszültség 2,5 V-ra esett a használat során, azt túlkisülésnek nevezik, ami károsíthatja az akkumulátort.
A lítium-ion akkumulátorok viszonylag drágák. Ha a töltési és használati követelményei nem teljesülnek, könnyen felrobbanhat és csökkentheti az élettartamát. Mivel a lítium-ion akkumulátorok nagyon érzékenyek a hőmérsékletre, a túlfeszültségre, a túláramra és a túlkisülésre, minden akkumulátor beépített termisztorral (töltési hőmérséklet figyelése) és túlfeszültség, túláram és túlkisülés elleni védelmi áramkörrel rendelkezik.