סוללת ליתיום יון:זהו סוג של סוללה שמשתמשת בחומרים שיכולים לעבור תגובות החדרה/חילוץ של ליתיום כחומרים פעילים אלקטרודות חיוביות ושליליות, ומשתמשת באלקטרוליטים אורגניים או באלקטרוליטים פולימריים המכילים מלחי ליתיום. זוהי סוללה משנית (כלומר סוללה נטענת) הנשענת בעיקר על תנועת יוני ליתיום בין האלקטרודה החיובית והשלילית לתפקוד.
תָא:הכוונה למכשיר וליחידה הבסיסיים הממירים ישירות אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית, המכונה גם תא סוללה. זהו המרכיב הבסיסי המרכיב את הסוללה, המייצר אנרגיה חשמלית באמצעות תגובות כימיות פנימיות.
תא ליתיום:סוג של סוללה המשתמשת במתכת ליתיום או בסגסוגת ליתיום כחומר האלקטרודה החיובי/שלילי ותמיסת אלקטרוליט לא מימית. ביניהם, סוללות ליתיום-יון (LIB) הן הנפוצות ביותר. הם אינם מכילים ליתיום מתכתי, אך משתמשים בתחמוצות מתכת מסגסוגת ליתיום כחומרי אלקטרודה חיוביים ובגרפיט כחומרי אלקטרודה שליליים, ומשיגים הובלת יוני ליתיום דרך אלקטרוליטים לא מימיים.
תא ראשי:מכשיר שיוצר זרם חשמלי באמצעות תגובות חיזור, הממיר אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית על ידי ניצול הפרש פוטנציאל האלקטרודה בין האלקטרודות.
תא משני:מכשיר אלקטרוכימי שיכול לאגור אנרגיה כימית ולשחרר אנרגיה חשמלית בעת הצורך. הוא ממיר אנרגיה חשמלית לאנרגיה כימית במהלך הטעינה ומאחסן אותה, ולאחר מכן ממיר אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית במהלך הפריקה לתפוקה.
תא דלק:מכשיר הממיר ישירות את האנרגיה הכימית של דלק וחמצן (בדרך כלל חמצן) לאנרגיה חשמלית באמצעות תגובות אלקטרוכימיות. תהליך המרה זה אינו מוגבל על ידי מחזור קרנו, ולכן יש לו יעילות המרת אנרגיה גבוהה.
תא אלקליין:סוללה שמשתמשת בתגובה כימית בין אבץ למנגן דו חמצני ליצירת אנרגיה חשמלית. זה יכול להיות סוללה ראשונית או משנית. המאפיין העיקרי של סוללות מסוג זה הוא שהאלקטרוליט שלה הוא אלקליני, בדרך כלל משתמש בתמיסה מימית של אשלגן הידרוקסיד (KOH) בתור האלקטרוליט, ומכאן השם "סוללה בסיסית".
תא יבש:המכונה גם סוללה ראשונית, היא סוג של סוללה וולטאית המשתמשת בסופג מסוים (כגון נסורת או ג'לטין) כדי להפוך את תוכנה למשחה שלא תעלה על גדותיה, על מנת ליצור זרם ישר.
תא אלקטרוליט מוצק:זהו סוג של סוללה המשתמשת באלקטרוליטים מוצקים במקום באלקטרוליטים נוזליים מסורתיים. על פי מידת ההתמצקות, ניתן לחלק את הסוללות במצב מוצק לסוללות מוצקות למחצה ולכל סוללות המצב המוצק. סוללות מצב מוצק למחצה מפחיתות את כמות האלקטרוליטים בשימוש על בסיס סוללות מצב נוזלי ומגבירות את השימוש באלקטרוליטים מרוכבים; כל סוללות המצב המוצק מבטלות לחלוטין את האלקטרוליט המקורי ומשתמשות באלקטרוליטים מוצקים, עם אלקטרודות חיוביות ושליליות המופרדות על ידי סרטים דקים.
כל סוללת Li יון נטענת במצב מוצק:כפי שהשם מרמז, הוא מתייחס לסוללת ליתיום-יון שבה האלקטרודות (אלקטרודות חיוביות ושליליות) והאלקטרוליט נמצאים שניהם במצב מוצק. סוללה מסוג זה מורכבת משלושה חלקים: חומר אלקטרודה חיובי, אלקטרוליט מוצק וחומר אלקטרודה שלילי, ואינו מכיל רכיבים נוזליים. האלקטרודה החיובית עשויה בדרך כלל מתכת ליתיום או תרכובות ליתיום-יון, בעוד שהאלקטרודה השלילית עשויה מחומרי פחמן או מלחי ליתיום טיטנאט. אלקטרוליטים מוצקים מורכבים מחומרים מוצקים אנאורגניים כגון תחמוצות, סולפידים או פוספטים.
ג'ל פולימר סוללת Li ion נטענת:זוהי מעין סוללת ליתיום שמשתמשת באלקטרוליט פולימר ג'ל כמדיום הולכת יונים. סוללה מסוג זה דומה מבחינה מבנית לסוללות ליתיום-יון נוזליות, אך ההבדל העיקרי טמון באלקטרוליט. אלקטרוליט פולימרי ג'ל מורכב מתערובת של פולימר ומלח, ועשוי להוסיף חומרי פלסטיק ותוספים אחרים כדי לשפר את המוליכות היונית. האלקטרוליט יכול להיות "יבש" או "קולואידי", רובם אלקטרוליטים ג'ל פולימריים.
סוללת חצי מצב מוצק Li ion:הכוונה לסוללה שבה אלקטרודה אחת אינה מכילה אלקטרוליט נוזלי והאלקטרודה השנייה מכילה אלקטרוליט נוזלי, או שבה המסה או הנפח של אלקטרוליט מוצק בתא בודד מהווה מחצית מהמסה או מנפח האלקטרוליט הכולל בתא. סוג סוללה זה משלב חלק מהמאפיינים של מצברים נוזליים ומוצקים, שומר על המוליכות היונית הגבוהה של סוללות נוזליות תוך שהוא בעל הבטיחות הגבוהה והיציבות המבנית של סוללות מצב מוצק.
מטבע תא יון לי:המכונה גם תא מטבע ליתיום-יון או סוללת כפתור, היא סוג של סוללה עם ממדים חיצוניים קטנים, קוטר גדול ועובי דק. עקרון העבודה מבוסס על החדרה והפקה הפיכה של יוני ליתיום בין האלקטרודות החיוביות והשליליות. במהלך הטעינה, יוני ליתיום מפורקים מחומר האלקטרודה החיובית, עוברים אל האלקטרודה השלילית דרך האלקטרוליט, ומוטבעים בחומר האלקטרודה השלילית; במהלך הפריקה משתחררים יוני ליתיום מהאלקטרודה השלילית וחוזרים אל האלקטרודה החיובית דרך האלקטרוליט, בעוד אלקטרונים זורמים מהאלקטרודה השלילית אל האלקטרודה החיובית דרך מעגל חיצוני, ומייצרים אנרגיה חשמלית.
גליל ג'לי:גליל ג'לי הוא מבנה צינורי המשמש לתמיכה והגנה על חומרים מגולגלים, בדרך כלל בצורת גלילית או חרוט.
תא יכול:כמרכיב חשוב בסוללה, הוא משמש בעיקר לאריזה והגנה על האלקטרוליט והאלקטרודות בתוך הסוללה.
מכסה תא:מדובר בכיסוי שתוכנן במיוחד עבור סוללות, שתפקידו העיקרי הוא להגן על המבנה הפנימי והמעגלים של הסוללה, למנוע מגורמים חיצוניים כמו אבק, לחות או מזהמים אחרים להיכנס לסוללה, ובכך להשפיע על פעולתה התקינה של הסוללה. . הוא מותקן בדרך כלל בחלק העליון או בצד הסוללה כדי להבטיח את מנגנון האיטום או הנעילה הפנימי שלו.
תרכובת איטום מכסה:חומר כימי או תערובת המשמשת במיוחד לאטום פתח של מעטפת סוללה. הפונקציות העיקריות שלו כוללות הגנה על פנים הסוללה, מתן איטום ושיפור בטיחות הסוללה.
אֶלֶקטרוֹדָה:זהו ציוד ניסיוני המשמש לאיתור אותות חשמליים, ביצוע גירוי חשמלי ורישום פעילות תאי עצב. הוא נמצא בשימוש נרחב בתחומים שונים כגון ביוטכנולוגיה, ציוד רפואי, מוצרים אלקטרוניים ומכוניות. על פי הפונקציות השונות ושיטות השימוש בהן, ניתן לחלק את גיליונות האלקטרודות לסוגים שונים, כגון אלקטרודות הקלטה, אלקטרודות גירוי חשמלי, אלקטרודות ייחוס, אלקטרודות הארקה וכו'. בנוסף, על פי החומרים והשימושים השונים, ניתן להשתמש ביריעות אלקטרודות חלוקה נוספת לסוגים שונים כגון יריעות אלקטרודות מודבקות, יריעות אלקטרודות סיליקון, יריעות אלקטרודות מוליכות, יריעות אלקטרודות לא ארוגות וכו'.
אלקטרודה חיובית:מתייחס בדרך כלל לאלקטרודה בעלת פוטנציאל גבוה המכילה חומרים פעילים שעוברים תגובות הפחתה במהלך פריקה. זהו מרכיב מפתח המשמש בסוללות ליתיום-יון לאחסון ושחרור יוני ליתיום.
אלקטרודה שלילית:מתייחס בדרך כלל לאלקטרודה בעלת פוטנציאל גבוה המכילה חומרים פעילים שעוברים תגובות הפחתה במהלך פריקה. בסוללה, האלקטרודה השלילית היא הקצה עם פוטנציאל נמוך יותר. במהלך פריקה, האלקטרודה השלילית משחררת אלקטרונים ומקבלת יוני ליתיום מהאלקטרודה החיובית.
ליתיום פוספט ברזל:זהו חומר אלקטרודה לסוללות ליתיום-יון, עם הנוסחה הכימית LiFePO4 (LFP). יש לו את היתרונות של צפיפות אנרגיה גבוהה, בטיחות גבוהה ותוחלת חיים ארוכה.
ניקל קובלט מנגן:מנגן ניקל קובלט הוא חומר מפתח אלקטרודה חיובית משולשת עבור סוללות ליתיום-יון, עם הנוסחה הכימית LiNixCoyMn1-x-yO2. בעל קיבולת ספציפית גבוהה יותר ועלות נמוכה יותר מחומרי אלקטרודה חיוביים ליחידה. תחמוצת ליתיום קובלט היא אחד מחומרי הסוללה הנפוצים ביותר, אך משאבי הקובלט הופכים ליותר ויותר נדירים, יקרים, ויש סכנות בטיחותיות בשימוש בסוללות ליתיום קובלט אוקסיד.
חומר אלקטרודה שלילי גרפיט:בשל המוליכות המצוינת והיציבות הכימית שלו, הוא הפך לאחד מחומרי האלקטרודה השליליים הנפוצים ביותר בסוללות ליתיום-יון. זה יכול להכניס ולהסיר יוני ליתיום באופן הפיך, ובכך להשיג אחסון ושחרור של אנרגיה חשמלית במהלך תהליך הטעינה והפריקה. מבנה הגביש של הגרפיט יציב, עם מרווח מולקולרי גדול התואם החדרה והפשטה של יוני ליתיום. יחד עם זאת, שטח הפנים הספציפי הגדול שלו מספק משטח תגובה אלקטרוכימי גדול, המסייע לשפר את צפיפות האנרגיה וצפיפות ההספק של סוללות.
פחמן קשה:פחמן קשיח הוא פחמן שאינו עובר גרפיט לאחר טיפול בטמפרטורה גבוהה, וסידור הגבישים הפנימי שלו אינו מסודר עם מרווח בין השכבות הגדול. מבנה ייחודי זה מאפשר לאלקטרודת הפחמן הקשה לאגור מטען רב יותר באותו נפח, ובכך לשפר את צפיפות האנרגיה וסיבולת הסוללה.
פחמן רך:מתייחס לפחמן אמורפי שניתן לבצע גרפיט בתנאי טמפרטורה גבוהים (בדרך כלל יותר מ-2500 מעלות). לחומרי פחמן רכים יש גבישיות נמוכה יותר (כלומר דרגת גרפיטיזציה) וקיבולת ספציפית הפיכה גבוהה יותר, בדרך כלל גדולה מ-300mAh/g. בנוסף, לחומרי פחמן רכים יש גם תאימות טובה לאלקטרוליטים, מה שעוזר לשפר את יציבות האופניים של סוללות.
כרטיסייה:זהו מוליך מתכת בסוללה שמוביל החוצה את האלקטרודות החיוביות והשליליות מבפנים התא. צורתו דומה ל"אוזן", ומכאן השם. Ji'er מורכב בדרך כלל מרצועת מתכת ופס גומי. פס המתכת משמש למוליכות, ואילו פס הגומי ממלא תפקיד באיטום ובחיבור.
כּוֹרֵך:הידוע גם כחומר דבק או מליטה, הוא חומר שיכול לחבר שני חומרים או יותר יחד באמצעות תגובות פיזיקליות או כימיות. תערובת המורכבת בדרך כלל ממספר רכיבים, כולל אך לא מוגבל לחומרי בסיס.
מֵמֵס:ממס בדרגת סוללה מתייחס לתרכובות אורגניות בעלות טוהר גבוה המשמשות להכנת תמיסות אלקטרוליטים בסוללות. כמנשא לאלקטרוליטים, ממיסים יכולים להמיס מלחי אלקטרוליטים ולקדם הולכת יונים בין האלקטרודות החיוביות והשליליות של הסוללה, ובכך להבטיח את הפעולה והביצועים התקינים של הסוללה.
סוכן מוליך:חומר מוליך נוסף במהלך ייצור האלקטרודה כדי להבטיח ביצועי טעינה ופריקה טובים של האלקטרודה. הוא ממלא תפקיד באיסוף מיקרו-זרמים בין חומרים פעילים ובין חומרים פעילים וקולטי זרם, הפחתת התנגדות המגע של אלקטרודות, האצת קצב תנועת האלקטרונים, ומשפרת למעשה את קצב הנדידה של יוני ליתיום בחומרי האלקטרודה, ובכך משפרת את הטעינה וה יעילות פריקה של אלקטרודות.
תוסף:ניתן לסווג תוספי סוללת ליתיום לסוגים שונים על סמך הפונקציות וההשפעות שלהם, בעיקר כולל תוספים יוצרי סרט, תוספים פונקציונליים, תוספים בטיחותיים וכו'.
- תוסף יוצר סרטים
הַגדָרָה:הוא משמש בעיקר ליצירת קרום אלקטרוליט מוצק (SEI) יציב וצפוף על פני האלקטרודות כדי למנוע מגע ישיר בין אלקטרודות ואלקטרוליטים, ובכך למנוע קצרים פנימיים בסוללות.
סוגים נפוצים:כגון אתילן קרבונט (EC), פרופילן קרבונט (PC) וכו'.
- תוספים פונקציונליים
הַגדָרָה:משמש בעיקר לשיפור ביצועים מסוימים של סוללות, כגון הגדלת קיבולת הסוללה, שיפור יעילות הטעינה והפריקה של הסוללות והגדלת חיי מחזור הסוללה.
סוגים נפוצים:כוללים חומרים פעילי שטח, חומרי ריאולוגיה, משפרי חלקיקים, חומרי הרטבה ופיזור וכו'.
- תוספי בטיחות
הַגדָרָה:משמש בעיקר לשיפור ביצועי הבטיחות של סוללות, כגון מעכבי בעירה, סוכנים חסיני פיצוץ וכו'.
סוגים נפוצים:כגון LiAlO2, LiBOB, LiPF6 וכו'.
נייר כסף נחושת:רדיד נחושת לסוללות ליתיום הוא רדיד נחושת מתכת המיוצר על ידי אלקטרוליזה ומטופל על פני השטח בחומרי גלם נחושת. העובי הוא בדרך כלל מתחת ל-18 מיקרון, ורדיד הנחושת הנפוץ ביותר הוא מתחת ל-12 מיקרון. הוא משמש גם כנשא לחומרים פעילים של אלקטרודות שליליות וגם כקולט זרם לאיסוף והולכה של אלקטרוני אלקטרודה שליליים בסוללות ליתיום-יון, שיש לה השפעה משמעותית על תהליך ייצור האלקטרודות השליליות והביצועים האלקטרוכימיים של סוללות ליתיום-יון.
רדיד אלומיניום:רדיד אלומיניום של סוללת ליתיום יון מתייחס לרדיד האלקטרודה החיובית של סוללות ליתיום-יון, שהוא רדיד אלקטרודה חיובי ללא שינוי בעובי של כ-0.01 מ"מ, הידוע גם בשם רדיד אלומיניום קולט זרם. קולט הזרם הוא אחד ממרכיבי הליבה של סוללות ליתיום, שתפקידן העיקרי הוא לאסוף את הזרם הנוצר מהחומר הפעיל של הסוללה על מנת ליצור פלט זרם גדול יותר כלפי חוץ, תוך צורך במגע מספק עם החומר הפעיל . בסוללות ליתיום, רדיד אלומיניום משמש לעתים קרובות כקולט זרם אלקטרודה חיובי בשל המוליכות המצוינת, המשיכות ועמידותו בפני קורוזיה.
מבודד אטם תחתון:כפי שהשם מרמז, זהו אטם הממוקם בתחתית סוללת ליתיום. הוא משמש בעיקר למילוי הפערים בתוך הסוללה הנגרמים מהבדלים בגודל ובחומר בין הרכיבים, ומשפר את כושר הדחיסה והבטיחות של הסוללה. באופן ספציפי, הפונקציות של אטמי תחתית סוללת ליתיום כוללים בעיקר איטום, בידוד, תיקון ובלימת זעזועים.
סֶרֶט:זהו סרט רגיש ללחץ בשימוש נרחב בתהליך ייצור הביניים של תאי סוללת ליתיום, כגון סלילה/למינציה, ריתוך מעטפת ואיטום. תפקידו העיקרי הוא לבודד, לתקן רכיבי סוללת ליתיום ולהגן על חלקים שונים בתוך הסוללה.
סיכה מרכזית:זהו מרכיב חשוב בתוך סוללת ליתיום, הממוקמת במרכז הסוללה, המשמשת לחיבור הקוטב החיובי והשלילי של הסוללה ומשמשת כערוץ להעברת זרם. הפונקציות העיקריות שלו כוללות שידור זרם, תמיכה מבנית וניהול תרמי.