1. Definition der Lithiumbatterie 

         Lithiumbatterien sind Batterien, die Lithiummetall oder Lithiumlegierungen als Anodenmaterial verwenden und eine nicht-wässrige Elektrolytlösung nutzen. Je nach Batteriedesign können Lithiumbatterien in zwei Kategorien unterteilt werden: Lithiummetallbatterien und Lithiumionenbatterien. Materialzusammensetzung: Lithiumbatterien bestehen hauptsächlich aus Lithiummetall oder Lithiumlegierung als Anodenmaterial. Als Elektrolyt wird eine nichtwässrige Elektrolytlösung verwendet.  

         Die Entwicklungsgeschichte und Entwicklung der Lithiumbatterie ist ein Prozess kontinuierlicher Innovation und Weiterentwicklung. Von der ersten Idee über die kommerzielle Anwendung bis hin zur technologischen Innovation und der Erweiterung der Anwendungsbereiche war in jedem Schritt das Wissen und der Schweiß vieler Wissenschaftler und Ingenieure involviert.

2. Die Grundstruktur der Lithiumbatteriezelle

・Positive Elektrode (Kathode) 

        Positive Elektrodenmaterialien sind normalerweise Lithiumoxide wie Lithiumkobaltat, Lithiummanganat usw. Sie erzeugen Spannung durch Austausch und Freisetzung von Lithiumionen. Die Wahl dieser Materialien wirkt sich direkt auf die Spannung, Energiedichte und Lebensdauer der Batterie aus. 

・Negative Elektrode (Anode) 

         Negative Elektrodenmaterialien bestehen im Allgemeinen aus Graphit oder Kohlenstoff mit einer graphitähnlichen Struktur und dienen zur Speicherung von Lithiumionen. Die Leistung des negativen Elektrodenmaterials bestimmt die Lade- und Entladeeffizienz der Batterie.  

・E Elektrolyt 

         Der Elektrolyt ist einer der wichtigsten Bestandteile einer Lithiumbatterie und besteht normalerweise aus einer Mischung organischer Lösungen und Lithiumsalzen. Er überträgt Ionen zwischen den positiven und negativen Elektroden und ermöglicht so den Elektronenfluss zwischen den positiven und negativen Elektroden, um elektrische Energie zu erzeugen. Die Auswahl und Zusammensetzung des Elektrolyten hat entscheidenden Einfluss auf die Leistung, Lebensdauer und Sicherheit der Batterie. Eine optimierte Elektrolytzusammensetzung kann die Energiedichte, Zyklenlebensdauer und Sicherheit der Batterie erhöhen.

・Membran​ 

         Die Diaphragma ist ein unverzichtbarer Bestandteil von Lithiumbatterien und besteht normalerweise aus Polymermaterial. Ihre Hauptfunktion besteht darin, Kurzschlüsse zwischen positiven und negativen Elektroden zu verhindern und gleichzeitig den freien Durchgang von Lithiumionen im Elektrolyten zu ermöglichen. Die mikroporöse Struktur der Membran und die Materialauswahl haben einen erheblichen Einfluss auf die Sicherheit und Leistung der Batterie. Eine hochwertige Membran gewährleistet einen effizienten Ionentransfer und verhindert gleichzeitig interne Kurzschlüsse und ein thermisches Durchgehen der Batterie. 

・Kollektor 

         Der Kollektor ist der Teil der Lithiumbatterie, der für das Sammeln und Weiterleiten der Elektronen zuständig ist und in der Regel aus Kupfer oder Aluminium besteht. Er transportiert die von den positiven und negativen Elektroden mitgeführten Elektronen zur Platine und gibt so elektrische Energie ab. Das Design und die Materialauswahl des Kollektors haben einen wichtigen Einfluss auf die Leistung und Sicherheit der Batterie. Ein gutes Kollektordesign gewährleistet eine effiziente Elektronenübertragung und reduziert gleichzeitig den Widerstand und den Wärmeverlust innerhalb der Batterie.  

・Strukurelle Komponenten 

         Strukturkomponenten wie Aluminium-/Stahlgehäuse, Abdeckplatten und Anschlusslaschen spielen eine Schlüsselrolle für die Sicherheit, den Explosionsschutz und die Dichtigkeit der Batterie. Eine gute Abstimmung der Strukturteile und die Nietwirkung können die Sicherheitsleistung der Batterie verbessern und die Montage der Batterie in Module sowie andere praktische Funktionen erleichtern. 

 3. Fazit 

         Die Grundstruktur der Lithiumbatterieteile kooperiert miteinander, beeinflusst sich gegenseitig und bestimmt gemeinsam die Leistung und Anwendung der Batterie. Durch die Optimierung der verschiedenen Teile der Grundstruktur können die Energiedichte, Lebensdauer, Sicherheit und Zuverlässigkeit von Lithiumbatterien erheblich verbessert werden, um der Nachfrage nach Hochleistungsbatterien in verschiedenen Bereichen gerecht zu werden.