Litiumparisto 3,2 V

Määritelmä ja jänniteominaisuudet

3,2 V:n litiumakku on litiumioniakkutyyppi, jonka nimellisjännite on yleensä 3,2 V. Tämä jännitearvo määräytyy akun sisäisen sähkökemiallisen järjestelmän mukaan, erityisesti positiivisen elektrodin materiaalin, negatiivisen elektrodin materiaalin ja elektrolyytin välisen hapetus-pelkistysreaktion aiheuttaman potentiaalieron mukaan. Käytännössä akun jännite vaihtelee tietyllä alueella, esimerkiksi jännite nousee latauksen aikana ja laskee purkauksen aikana.

katodimateriaali

Yleinen positiivisen elektrodin materiaali 3,2 V:n litiumparistoissa on litiumrautafosfaatti (LiFePO₄). Litiumrautafosfaatilla on oliviinirakenne, jonka ansiosta se voi stabiilisti upottaa ja irrottaa litiumioneja lataus- ja purkausprosessien aikana. Sen etuna on korkea turvallisuus, sillä sillä on hyvä terminen ja kemiallinen stabiilius, minkä ansiosta se on vähemmän altis vaarallisille tilanteille, kuten lämpöpurkauksille, jopa epänormaaleissa tilanteissa, kuten ylilatauksessa, ylipurkauksessa ja oikosuluissa. Lisäksi litiumrautafosfaatilla on pitkä käyttöikä, yleensä yli 2000 lataus- ja purkaussykliä, minkä ansiosta se toimii hyvin sovelluksissa, jotka vaativat pitkäaikaista vakaata virransyöttöä, kuten energian varastointijärjestelmissä.

Negatiivisen elektrodin materiaali

Negatiivisen elektrodin materiaalina käytetään yleensä grafiittia. Grafiitilla on kerrosrakenne, ja litiumioneja voidaan upottaa näiden kerrosten väliin ja irrottaa niistä, mikä mahdollistaa akun lataus- ja purkaustoiminnot. Sillä on hyvä johtavuus, se johtaa elektroneja tehokkaasti ja sillä on hyvä yhteensopivuus elektrolyytin kanssa, mikä on hyödyllistä akun vakaan toiminnan kannalta.

elektrolyytti

Elektrolyytti koostuu pääasiassa litiumsuoloista ja orgaanisista liuottimista. Yleisesti käytetty litiumsuola on litiumheksafluorofosfaatti (LiPF₆), joka voi tarjota litiumioneja ja on avainkomponentti ionien johtumiselle akkujen sisällä. Orgaanisia liuottimia ovat etyleenikarbonaatti (EC), dimetyylikarbonaatti (DMC) jne. Niiden tehtävänä on liuottaa litiumsuoloja ja varmistaa, että litiumionit voivat liikkua sujuvasti akun positiivisten ja negatiivisten elektrodien välillä. Elektrolyytin suorituskyvyllä on merkittävä vaikutus akun suorituskykyyn, kuten sen ionien johtavuuteen, stabiilisuuteen jne., mikä voi vaikuttaa akun lataus- ja purkaustehokkuuteen sekä käyttöikään.