Under opladningsprocessen leverer en strømkilde elektrisk energi til et lithiumbatteri. Elektroner ved den positive elektrode migrerer til den negative elektrode gennem et eksternt kredsløb. Samtidig springer positive lithiumioner fra den positive elektrode ind i elektrolytten, krydser viklingsbanerne i separatoren og rejser til den negative elektrode, hvor de kombineres med de elektroner, der allerede er ankommet. På dette tidspunkt forekommer følgende reaktioner ved den positive elektrode:
Følgende reaktioner forekommer ved den negative elektrode:
• Detaljeret forklaring af batteriafladningsprocessen
Batterier kan aflades på to måder: konstant-strømafladning og konstant-modstandsafladning. Ved konstant-strømafladning tilføjes en variabel modstand til det eksterne kredsløb, hvis modstandsværdi justeres med spændingen. Ved konstant-modstandsafladning tilføjes en modstand mellem de positive og negative elektroder for at lade elektroner passere igennem. Nøglen til batteriafladning er, om elektroner kan migrere fra den negative elektrode til den positive elektrode. Under afladning strømmer elektroner fra den negative elektrode til den positive elektrode gennem en elektronisk leder. Samtidig kommer lithiumioner (Li+) også ind i elektrolytten fra den negative elektrode, bevæger sig gennem de små huller i separatoren og når til sidst den positive elektrode for at kombinere med elektroner.
• Diskussion af Charge og Discharge Karakteristika
Battericeller bruger ofte LiCoO2, LiNiO2 eller LiMn2O2 som positive elektrodematerialer. LiCoO2 har en stabil lagdelt struktur. Men når x Li-ioner fjernes fra LiCoO2, kan dens struktur ændre sig, afhængigt af værdien af x. Forskning har vist, at når x > 0,5 bliver strukturen af Li1-xCoO2 ekstremt ustabil, hvilket potentielt kan føre til krystalkollaps og dermed påvirke battericellens ydeevne. Derfor skal værdien af x under battericellebrug begrænses ved at styre ladespændingen. Typisk bør ladespændingen ikke overstige 4,2V for at sikre, at x er mindre end 0,5, hvorved stabiliteten af Li1-xCoO2-krystalstrukturen opretholdes.
