Batteriebausteine
Eine elektrochemische Batterie besteht aus einer Kathode, einer Anode und einem Elektrolyten, die als Katalysator wirken. Beim Laden bildet sich an der Grenzfläche zwischen Kathode und Elektrolyt eine Ansammlung positiver Ionen. Dadurch bewegen sich Elektronen zur Kathode und erzeugen ein Spannungspotential zwischen Kathode und Anode. Die Freisetzung erfolgt durch einen Stromfluss von der positiven Kathode durch eine externe Last und zurück zur negativen Anode. Beim Laden fließt der Strom in die andere Richtung.
Eine Batterie verfügt über zwei separate Pfade; Das eine ist der Stromkreis, durch den Elektronen fließen und die Last versorgen, und das andere ist der Weg, auf dem sich Ionen zwischen den Elektroden durch den Separator bewegen, der als Isolator für Elektronen fungiert. Ionen sind Atome, die Elektronen verloren oder aufgenommen haben und elektrisch geladen sind. Der Separator isoliert die Elektroden elektrisch, ermöglicht jedoch die Bewegung von Ionen.
Anode und Kathode
Die Elektrode einer Batterie, die beim Entladen Elektronen abgibt, wird Anode genannt; Die Elektrode, die die Elektronen aufnimmt, ist die Kathode.
Die Batterieanode ist immer negativ und die Kathode positiv. Dies scheint gegen die Konvention zu verstoßen, da die Anode der Anschluss ist, in den der Strom fließt. Eine geladene Vakuumröhre, Diode oder Batterie folgt dieser Reihenfolge; Wenn einer Batterie beim Entladen jedoch die Stromversorgung entzogen wird, wird die Anode negativ. Da die Batterie ein elektrischer Energiespeicher ist, ist die Anode der Batterie immer negativ.
Die Anode vonLi-Ionist KohlenstoffBei Lithium-Metall-Batterien ist die Reihenfolge jedoch umgekehrt. Hier ist die Kathode Kohlenstoff und die Anode metallisches Lithium.Bis auf wenige Ausnahmen sind Lithium-Metall-Batterien nicht wiederaufladbar.
Elektrolyt und Separator
Der Ionenfluss wird durch einen Aktivator namens Elektrolyt ermöglicht. Bei einem überfluteten Batteriesystem bewegt sich der Elektrolyt frei zwischen den eingesetzten Elektroden; In einer geschlossenen Zelle wird der Elektrolyt normalerweise in angefeuchteter Form in den Separator gegeben. Der Separator trennt die Anode von der Kathode und bildet einen Isolator für Elektronen, lässt aber Ionen durch.
