اصل اساسی باتری های لیتیومی استفاده از مهاجرت یون های لیتیوم بین الکترودهای مثبت و منفی برای رسیدن به تبدیل انرژی الکتریکی است. اجزای اصلی باتری های لیتیومی الکترود مثبت، الکترود منفی، جداکننده و الکترولیت است.
- کاتد:کاتد ماده الکترود مثبت باتری های لیتیومی است که معمولاً یک اکسید فلزی یا فسفات حاوی لیتیوم است. عملکرد الکترود مثبت این است که یون های لیتیوم را در حین تخلیه آزاد کند، الکترون ها را فراهم کند و جریان را تشکیل دهد. در طول شارژ، یون های لیتیوم را جذب می کند، الکترون ها را دریافت می کند و بار را بازیابی می کند.
- الکترود منفی:الکترود منفی ماده الکترود منفی باتری لیتیومی است. معمولاً یک ماده فلزی یا کربنی است که میتواند یونهای لیتیوم مانند Li، C، Si، Sn و غیره را وارد و استخراج کند. برای حذف یون های لیتیوم در طول شارژ، دریافت الکترون ها و بازیابی بار.
- جداکننده:جداکننده لایه ایزوله باتری لیتیومی است. معمولاً یک فیلم پلیمری با ساختار میکرو متخلخل مانند پلی پروپیلن، پلی اتیلن و غیره است. عملکرد جداکننده جداسازی الکترودهای مثبت و منفی برای جلوگیری از اتصال کوتاه است. در عین حال، به یون های لیتیوم اجازه عبور می دهد تا از اتصال الکترولیت اطمینان حاصل شود.
- الکترولیت:الکترولیت محیط رسانای باتریهای لیتیومی است، معمولاً یک محلول آلی یا ماده جامد حاوی نمکهای لیتیوم، مانند لیتیوم هگزا فلوروفسفات LiPF6، لیتیوم پرکلرات LiClO4 و غیره. نقش الکترولیت فراهم کردن حاملی برای یونهای لیتیوم و تحقق مهاجرت است. یون های لیتیوم بین الکترود مثبت و الکترود منفی.