Blocs de construction de batterie
Une batterie électrochimique se compose d'une cathode, d'une anode et d'un électrolyte qui agissent comme un catalyseur. Lors de la charge, une accumulation d’ions positifs se forme à l’interface cathode/électrolyte. Cela conduit les électrons à se déplacer vers la cathode, créant un potentiel de tension entre la cathode et l'anode. La libération se fait par un courant passant de la cathode positive à travers une charge externe et retournant à l'anode négative. En charge, le courant circule dans l’autre sens.
Une batterie a deux voies distinctes ; l'un est le circuit électrique à travers lequel les électrons circulent, alimentant la charge, et l'autre est le chemin par lequel les ions se déplacent entre les électrodes à travers le séparateur qui agit comme un isolant pour les électrons. Les ions sont des atomes qui ont perdu ou gagné des électrons et qui se sont chargés électriquement. Le séparateur isole électriquement les électrodes mais permet le mouvement des ions.
Anode et cathode
L'électrode d'une batterie qui libère des électrons lors de la décharge est appelée anode ; l'électrode qui absorbe les électrons est la cathode.
L'anode de la batterie est toujours négative et la cathode positive. Cela semble violer la convention puisque l'anode est la borne dans laquelle le courant circule. Un tube à vide, une diode ou une batterie en charge suit cet ordre ; cependant, retirer l'énergie d'une batterie lors de la décharge rend l'anode négative. La batterie étant un dispositif de stockage électrique fournissant de l’énergie, l’anode de la batterie est toujours négative.
L'anode deLi-ionest du carbonemais l'ordre est inversé avec les batteries lithium-métal. Ici la cathode est en carbone et l'anode en lithium métallique.À quelques exceptions près, les batteries lithium-métal ne sont pas rechargeables.
Électrolyte et séparateur
Le flux d’ions est rendu possible grâce à un activateur appelé électrolyte. Dans un système de batterie inondée, l'électrolyte se déplace librement entre les électrodes insérées ; dans une cellule scellée, l'électrolyte est normalement ajouté au séparateur sous forme humidifiée. Le séparateur sépare l'anode de la cathode, formant un isolateur pour les électrons mais permettant le passage des ions.