लिथियम बैटरी का मूल सिद्धांत विद्युत ऊर्जा के रूपांतरण को प्राप्त करने के लिए सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच लिथियम आयनों के प्रवास का उपयोग करना है। लिथियम बैटरी के मुख्य घटक सकारात्मक इलेक्ट्रोड, नकारात्मक इलेक्ट्रोड, विभाजक और इलेक्ट्रोलाइट हैं।
- कैथोड:कैथोड लिथियम बैटरी का सकारात्मक इलेक्ट्रोड पदार्थ है, जो आमतौर पर लिथियम युक्त धातु ऑक्साइड या फॉस्फेट होता है। सकारात्मक इलेक्ट्रोड का कार्य डिस्चार्ज के दौरान लिथियम आयनों को छोड़ना, इलेक्ट्रॉन प्रदान करना और करंट बनाना है; चार्जिंग के दौरान, यह लिथियम आयनों को अवशोषित करता है, इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है और चार्ज को बहाल करता है।
- नकारात्मक इलेक्ट्रोड:नकारात्मक इलेक्ट्रोड लिथियम बैटरी की नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री है। यह आमतौर पर एक धातु या कार्बन सामग्री होती है जो लिथियम आयनों को सम्मिलित और निकाल सकती है, जैसे कि Li, C, Si, Sn, आदि। नकारात्मक इलेक्ट्रोड का कार्य डिस्चार्ज के दौरान लिथियम आयनों को एम्बेड करना, इलेक्ट्रॉनों को छोड़ना और करंट बनाना है; चार्जिंग के दौरान लिथियम आयनों को निकालना, इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करना और चार्ज को बहाल करना।
- विभाजक:विभाजक लिथियम बैटरी की अलगाव परत है। यह आमतौर पर एक माइक्रोपोरस संरचना वाली बहुलक फिल्म होती है, जैसे कि पॉलीप्रोपाइलीन, पॉलीइथाइलीन, आदि। विभाजक का कार्य शॉर्ट सर्किट को रोकने के लिए सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड को अलग करना है; साथ ही, यह इलेक्ट्रोलाइट की कनेक्टिविटी सुनिश्चित करने के लिए लिथियम आयनों को गुजरने देता है।
- इलेक्ट्रोलाइट:इलेक्ट्रोलाइट लिथियम बैटरी का प्रवाहकीय माध्यम है, आमतौर पर एक कार्बनिक घोल या ठोस पदार्थ जिसमें लिथियम लवण होते हैं, जैसे LiPF6 लिथियम हेक्साफ्लोरोफॉस्फेट, LiClO4 लिथियम परक्लोरेट, आदि। इलेक्ट्रोलाइट की भूमिका लिथियम आयनों के लिए एक वाहक प्रदान करना और सकारात्मक इलेक्ट्रोड और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच लिथियम आयनों के प्रवास का एहसास करना है।