Didelio našumo akumuliatorius:Ličio jonų baterijasusideda iš keturių pagrindinių dalių: teigiamo elektrodo medžiagos, neigiamo elektrodo medžiagos, separatoriaus ir elektrolito.Tarp jų separatorius yra pagrindinis vidinis komponentasličio jonų baterijos.Nors jis tiesiogiai nedalyvauja elektrocheminėje reakcijoje, jis atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį akumuliatoriaus veikime.Tai ne tik turi įtakos akumuliatoriaus talpai, ciklo našumui ir įkrovimo bei iškrovimo srovės tankiui, bet ir yra susijęs su akumuliatoriaus sauga ir tarnavimo laiku.baterija.Separatorius palaiko tinkamą baterijos veikimą ir veikimą, suteikdamas jonų laidumo kanalus, neleisdamas elektrolitams maišytis ir suteikdamas mechaninę paramą. Separatoriaus jonų laidumas tiesiogiai veikia akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo greitį bei efektyvumą.Geresnis jonų laidumas gali pagerinti akumuliatoriaus galios tankį.Be to, separatoriaus elektrolito izoliavimo charakteristikos lemia akumuliatoriaus saugumą.Veiksminga elektrolito izoliacija tarp teigiamų ir neigiamų elektrodų gali užkirsti kelią saugos problemoms, tokioms kaip trumpasis jungimas ir perkaitimas.Separatorius taip pat turi turėti gerą mechaninį stiprumą ir lankstumą, kad galėtų susidoroti su akumuliatoriaus išsiplėtimu ir susitraukimu bei išvengti mechaninių pažeidimų ir vidinių trumpųjų jungimų.Be to, separatorius taip pat turi išlaikyti struktūrinį ir funkcinį stabilumąbaterijos veikimo laikaskad būtų užtikrintas ilgalaikis patikimas akumuliatoriaus veikimas. Nors separatorius tiesiogiai nedalyvauja elektrocheminėje akumuliatoriaus reakcijoje, jis turi didelę įtaką pagrindinėms savybėms, tokioms kaip akumuliatoriaus talpa, ciklo veikimas, įkrovimo ir iškrovimo greitis, sauga ir eksploatavimo trukmė .Todėl separatorių kūrimas ir optimizavimas yra labai svarbūs kuriant ir taikant ličio jonų baterijas.
1. Svarbi separatorių funkcijaličio jonų baterijos
Separatoriai atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį ličio jonų akumuliatoriuose.Tai ne tik fizinis barjeras, skiriantis teigiamus ir neigiamus elektrodus, bet ir atlieka šias svarbias funkcijas:1.Jonų perdavimas: separatorius turi turėti gerą jonų perdavimo efektyvumą ir leisti ličio jonams laisvai perduoti teigiamą ir neigiamą elektrodą.Tuo pačiu metu separatorius turi efektyviai blokuoti elektronų perdavimą, kad būtų išvengta trumpųjų jungimų ir savaiminio išsikrovimo.2.Elektrolito priežiūra: separatorius turi turėti gerą atsparumą tirpiklio įsiskverbimui, kuris gali veiksmingai išlaikyti vienodą elektrolito pasiskirstymą tarp teigiamų ir neigiamų elektrodų ir užkirsti kelią elektrolito praradimui ir koncentracijos pokyčiams.3.Mechaninis stiprumas: separatorius turi turėti pakankamą mechaninį stiprumą, kad atlaikytų mechaninį įtempimą, pvz., akumuliatoriaus suspaudimą, plėtimąsi ir vibraciją, kad būtų užtikrintas akumuliatoriaus stabilumas ir saugumas.4.Šiluminis stabilumas: separatorius turi turėti gerą šiluminį stabilumą, kad būtų išlaikytas konstrukcijos stabilumas aukštoje temperatūroje ir būtų išvengta šiluminio bėgimo ir terminio skilimo.5.Antipirenas: separatorius turi turėti gerą antipireną, kuris gali veiksmingai apsaugoti akumuliatorių nuo gaisro ar sprogimo neįprastomis aplinkybėmis. Kad atitiktų pirmiau nurodytus reikalavimus, separatoriai paprastai gaminami iš polimerinių medžiagų, tokių kaip polipropilenas (PP), polietilenas. (PE) ir kt. Be to, tokie parametrai kaip separatoriaus storis, poringumas ir porų dydis taip pat turės įtakos akumuliatoriaus veikimui.Todėl ruošiant ličio jonų baterijas labai svarbu parinkti tinkamas separatoriaus medžiagas ir optimizuoti separatoriaus konstrukciją.
2. Pagrindinis separatorių vaidmuoličio baterijos:
Ličio jonų akumuliatoriuose separatorius atlieka pagrindinį vaidmenį ir atlieka šias pagrindines funkcijas:1.Jonų laidumas: separatorius leidžia pernešti ličio jonus tarp teigiamo ir neigiamo elektrodo.Separatorius paprastai turi didelį joninį laidumą, kuris gali skatinti greitą ir tolygų ličio jonų srautą akumuliatoriuje ir pasiekti efektyvų akumuliatoriaus įkrovimą ir iškrovimą.2.Akumuliatoriaus sauga: separatorius gali užkirsti kelią tiesioginiam kontaktui ir trumpajam jungimui tarp teigiamo ir neigiamo elektrodo, išvengti per didelės srovės ir perkaitimo akumuliatoriaus viduje ir užtikrinti akumuliatoriaus saugumą.3.Elektrolito izoliacija: separatorius neleidžia dujoms, priemaišoms ir kitoms medžiagoms, esančioms akumuliatoriaus elektrolite, susimaišyti tarp teigiamo ir neigiamo elektrodų, išvengiama nereikalingų cheminių reakcijų ir nuostolių, palaikomas akumuliatoriaus stabilumas ir ciklo trukmė.4.Mechaninė atrama: separatorius atlieka mechaninės atramos vaidmenį akumuliatoriuje.Jis gali nustatyti teigiamų ir neigiamų elektrodų bei kitų akumuliatoriaus komponentų padėtis.Jis taip pat turi tam tikrą lankstumą ir išplečiamumą, kad galėtų prisitaikyti prie akumuliatoriaus išsiplėtimo ir susitraukimo. Separatoriai atlieka svarbų vaidmenį užtikrinant jonų laidumą, akumuliatoriaus saugumą, elektrolitų izoliaciją ir mechaninę ličio jonų akumuliatorių palaikymą.Tai gali užtikrinti stabilų akumuliatoriaus veikimą ir veikimą.
3. Ličio jonų akumuliatorių separatorių tipai
Yra daug ličio jonų akumuliatorių separatorių tipų, dažniausiai naudojami šie:1.Polipropileno (PP) separatorius: šiuo metu tai dažniausiai naudojama separatoriaus medžiaga.Polipropileno separatoriai pasižymi puikiu cheminiu atsparumu, geru terminiu stabilumu ir mechaniniu stiprumu, kartu pasižymi vidutiniu jonų selektyvumu ir laidžiosiomis savybėmis.2.Poliimido (PI) separatorius: Poliimido separatorius turi aukštą šiluminį stabilumą ir cheminį stabilumą ir gali išlaikyti stabilų veikimą aukštos temperatūros aplinkoje.Dėl didelio atsparumo įtampai poliimido separatoriai dažnai naudojami baterijose, turinčiose didelį energijos tankį ir didelius galios reikalavimus.3.Polietileno (PE) separatorius: Polietileno separatorius turi didelį jonų laidumą ir gerą mechaninį stiprumą, todėl dažnai naudojamas tam tikro tipo ličio jonų akumuliatoriuose, pvz., superkondensatoriuose ir ličio sieros akumuliatoriuose.4.Sudėtinė keraminė diafragma: Sudėtinė keraminė diafragma pagaminta iš keramikiniu pluoštu sustiprinto polimero pagrindo.Jis pasižymi dideliu mechaniniu stiprumu ir atsparumu karščiui, gali atlaikyti aukštą temperatūrą ir fizinius pažeidimus.5.Nanoporinis separatorius: Nanoporinis separatorius naudoja puikų nanoporų struktūros jonų laidumą, tuo pat metu užtikrina gerą mechaninį stiprumą ir cheminį stabilumą.Tikimasi, kad jis bus naudojamas ličio jonų baterijose, kurioms keliami didelės galios ir ilgaamžiškumo reikalavimai. Šiuos skirtingų medžiagų ir konstrukcijų separatorius galima pasirinkti ir optimizuoti pagal skirtingus akumuliatorių dizainus ir veikimo reikalavimus.
4. Ličio jonų akumuliatorių separatorių veikimo reikalavimai
Ličio jonų baterijų separatoriai yra svarbus komponentas, kuriam taikomi šie veikimo reikalavimai:1.Didelis elektrolitų laidumas: separatorius turi turėti didelį elektrolitų laidumą, kad būtų skatinamas jonų laidumas tarp teigiamų ir neigiamų elektrodų, kad būtų pasiektas efektyvus akumuliatoriaus įkrovimas ir iškrovimas.2.Puikus jonų selektyvumas: separatorius turi turėti gerą jonų selektyvumą, leidžiantį perduoti tik ličio jonus ir užkirsti kelią kitoms medžiagoms prasiskverbti ar reaguoti į akumuliatorių.3.Geras terminis stabilumas: separatorius turi turėti gerą šiluminį stabilumą ir išlaikyti konstrukcinį stabilumą ekstremaliomis sąlygomis, pvz., aukšta temperatūra arba perkrovimas, kad būtų išvengta terminio nutekėjimo ar elektrolito išgaravimo ir kitų problemų.4.Puikus mechaninis stiprumas ir lankstumas: separatorius turi turėti didelį mechaninį stiprumą ir lankstumą, kad būtų išvengta problemų, tokių kaip briaunų trumpasis jungimas ar vidinė žala, ir prisitaikyti prie akumuliatoriaus išsiplėtimo ir susitraukimo.5.Geras cheminis atsparumas: separatorius turi turėti gerą cheminį atsparumą ir būti atsparus separatoriaus korozijai arba užteršimui elektrolitais, dujomis ir priemaišomis akumuliatoriuje.6.Mažas atsparumas ir mažas pralaidumas: separatorius turi turėti mažą atsparumą ir mažą pralaidumą, kad būtų sumažintas atsparumo praradimas ir elektrolitų praradimas akumuliatoriaus viduje. Ličio jonų akumuliatoriaus separatorių veikimo reikalavimai yra didelis elektrolitų laidumas, puikus jonų selektyvumas, geras terminis stabilumas, puikus mechaninis stabilumas. stiprumas ir lankstumas, geras cheminis atsparumas, mažas atsparumas ir mažas pralaidumas.Šie veikimo reikalavimai užtikrina akumuliatoriaus saugumą, ciklo tarnavimo laiką ir energijos tankį.
Paskelbimo laikas: 2023-09-15