Krachtige batterij:Lithium ion batterijbestaat uit vier hoofdonderdelen: positief elektrodemateriaal, negatief elektrodemateriaal, separator en elektrolyt.Onder hen is de separator een belangrijk intern onderdeellithium-ion batterijen.Hoewel het niet direct deelneemt aan de elektrochemische reactie, speelt het een cruciale rol in de prestaties van de batterij.Het beïnvloedt niet alleen de capaciteit, de cyclusprestaties en de laad- en ontlaadstroomdichtheid van de batterij, maar houdt ook verband met de veiligheid en levensduur van de batterij.accu.De scheider zorgt voor een goede werking en prestatie van de batterij door ionengeleidingskanalen te bieden, vermenging van elektrolyten te voorkomen en mechanische ondersteuning te bieden. De ionengeleiding van de scheider heeft rechtstreeks invloed op de laad- en ontlaadsnelheid en de efficiëntie van de batterij.Een betere ionengeleiding kan de vermogensdichtheid van de batterij verbeteren.Bovendien bepaalt de elektrolytisolatieprestatie van de separator de veiligheid van de batterij.Effectieve isolatie van de elektrolyt tussen de positieve en negatieve elektroden kan veiligheidsproblemen zoals kortsluiting en oververhitting voorkomen.De separator moet ook een goede mechanische sterkte en flexibiliteit hebben om het uitzetten en inkrimpen van de batterij op te vangen en mechanische schade en interne kortsluitingen te voorkomen.Bovendien moet de afscheider ook structurele en functionele stabiliteit behouden tijdens debatterijduurom een betrouwbare werking van de batterij op lange termijn te garanderen. Hoewel de separator niet direct deelneemt aan de elektrochemische reactie van de batterij, heeft deze een belangrijke invloed op belangrijke eigenschappen zoals batterijcapaciteit, cyclusprestaties, laad- en ontlaadsnelheid, veiligheid en levensduur .Daarom zijn de ontwikkeling en optimalisatie van scheiders van cruciaal belang voor de ontwikkeling en toepassing van lithium-ionbatterijen.
1. De belangrijke functie van scheiders inlithium-ion batterijen
Separatoren spelen een cruciale rol in lithium-ionbatterijen.Het is niet alleen een fysieke barrière die de positieve en negatieve elektroden scheidt, maar heeft ook de volgende belangrijke functies:1.Ionentransmissie: De separator moet goede ionentransmissieprestaties hebben en lithiumionen vrijelijk tussen de positieve en negatieve elektroden kunnen laten overbrengen.Tegelijkertijd moet de separator de transmissie van elektronen effectief blokkeren om kortsluiting en zelfontlading te voorkomen.2.Onderhoud van elektrolyt: De separator moet een goede weerstand hebben tegen de penetratie van oplosmiddelen, waardoor de uniforme verdeling van de elektrolyt tussen de positieve en negatieve elektroden effectief kan worden gehandhaafd en het verlies van elektrolyt en concentratieveranderingen kan worden voorkomen.3.Mechanische sterkte: De separator moet voldoende mechanische sterkte hebben om mechanische spanningen zoals compressie, uitzetting en trillingen van de batterij te weerstaan, om de stabiliteit en veiligheid van de batterij te garanderen.4.Thermische stabiliteit: De afscheider moet een goede thermische stabiliteit hebben om de structurele stabiliteit in omgevingen met hoge temperaturen te behouden en thermische runaway en thermische ontleding te voorkomen.5.Vlamvertraging: De afscheider moet een goede vlamvertraging hebben, die effectief kan voorkomen dat de batterij onder abnormale omstandigheden brand of ontploft. Om aan de bovenstaande eisen te voldoen, worden afscheiders meestal gemaakt van polymere materialen, zoals polypropyleen (PP), polyethyleen (PE), enz. Bovendien zullen parameters zoals de dikte, porositeit en poriegrootte van de afscheider ook de prestaties van de batterij beïnvloeden.Daarom is het bij het voorbereidingsproces van lithium-ionbatterijen erg belangrijk om geschikte separatormaterialen te selecteren en het structurele ontwerp van de separator te optimaliseren.
2. De hoofdrol van afscheiders inlithium batterijen:
Bij lithium-ionbatterijen speelt de scheider een sleutelrol en heeft deze de volgende hoofdfuncties:1.Ionengeleiding: Dankzij de separator kunnen lithiumionen tussen de positieve en negatieve elektroden worden getransporteerd.De separator heeft gewoonlijk een hoge ionische geleidbaarheid, wat de snelle en gelijkmatige stroom van lithiumionen in de batterij kan bevorderen en een efficiënt opladen en ontladen van de batterij kan bereiken.2.Batterijveiligheid: de separator kan direct contact en kortsluiting tussen de positieve en negatieve elektroden voorkomen, overstroom en oververhitting in de batterij voorkomen en batterijveiligheid bieden.3.Elektrolytisolatie: De separator voorkomt dat gassen, onzuiverheden en andere stoffen in de elektrolyt in de batterij zich vermengen tussen de positieve en negatieve elektroden, waardoor onnodige chemische reacties en verliezen worden vermeden en de stabiliteit en levensduur van de batterij behouden blijven.4.Mechanische ondersteuning: De afscheider speelt de rol van mechanische ondersteuning in de batterij.Het kan de posities van de positieve en negatieve elektroden en andere batterijcomponenten fixeren.Het heeft ook een zekere mate van flexibiliteit en uitbreidbaarheid om zich aan te passen aan de uitzetting en samentrekking van de batterij. Separatoren spelen een belangrijke rol bij ionengeleiding, batterijveiligheid, elektrolytisolatie en mechanische ondersteuning in lithium-ionbatterijen.Het kan de stabiele werking en prestaties van de batterij garanderen.
3. Soorten lithium-ionbatterijscheiders
Er zijn veel soorten lithium-ionbatterijscheiders, de meest voorkomende zijn de volgende: 1.Polypropyleen (PP) separator: Dit is momenteel het meest gebruikte separatormateriaal.Polypropyleenscheiders hebben uitstekende chemische bestendigheid, goede thermische stabiliteit en mechanische sterkte, terwijl ze een gematigde ionenselectiviteit en geleidende eigenschappen bezitten.2.Polyimide (PI)-separator: Polyimide-separator heeft een hoge thermische stabiliteit en chemische stabiliteit en kan stabiele prestaties behouden in omgevingen met hoge temperaturen.Vanwege de hoge spanningsweerstand worden polyimide-scheiders vaak gebruikt in batterijen met een hoge energiedichtheid en hoge vermogensvereisten.3.Polyethyleen (PE) separator: Polyethyleen separator heeft een hoge ionengeleiding en goede mechanische sterkte, en wordt vaak gebruikt in specifieke typen lithium-ionbatterijen, zoals supercondensatoren en lithium-zwavelbatterijen.4.Composiet keramisch diafragma: Composiet keramisch diafragma is gemaakt van met keramische vezels versterkt polymeersubstraat.Het heeft een hoge mechanische sterkte en hittebestendigheid en is bestand tegen hoge temperaturen en fysieke schade.5.Nanoporiënscheider: Nanoporiënscheider maakt gebruik van de uitstekende ionengeleiding van de nanoporiestructuur, terwijl het voldoet aan een goede mechanische sterkte en chemische stabiliteit.Er wordt verwacht dat het zal worden toegepast in lithium-ionbatterijen met hoge vermogens- en lange levensduurvereisten. Deze scheiders van verschillende materialen en structuren kunnen worden geselecteerd en geoptimaliseerd op basis van verschillende batterijontwerpen en prestatie-eisen.
4. Prestatie-eisen van lithium-ionbatterijscheiders
Lithium-ionbatterijscheiders zijn een cruciaal onderdeel met de volgende prestatie-eisen:1.Hoge elektrolytgeleidingsvermogen: De separator moet een hoge elektrolytgeleidingsvermogen hebben om ionengeleiding tussen de positieve en negatieve elektroden te bevorderen om een efficiënt laden en ontladen van de batterij te bereiken.2.Uitstekende ionenselectiviteit: De separator moet een goede ionenselectiviteit hebben, waardoor alleen lithiumionen kunnen worden overgedragen en de penetratie of reactie van andere stoffen in de batterij wordt voorkomen.3.Goede thermische stabiliteit: De afscheider moet een goede thermische stabiliteit hebben en structurele stabiliteit kunnen behouden onder extreme omstandigheden, zoals hoge temperaturen of overbelasting, om thermische overstroming of verdamping van elektrolyten en andere problemen te voorkomen.Uitstekende mechanische sterkte en flexibiliteit: De separator moet een hoge mechanische sterkte en flexibiliteit hebben om problemen zoals randkortsluitingen of interne schade te voorkomen, en om zich aan te passen aan het uitzetten en krimpen van de batterij.5.Goede chemische bestendigheid: De afscheider moet een goede chemische bestendigheid hebben en bestand zijn tegen corrosie of vervuiling van de afscheider door elektrolyten, gassen en onzuiverheden in de batterij.6.Lage weerstand en lage permeabiliteit: de separator moet een lage weerstand en lage permeabiliteit hebben om weerstandsverlies en elektrolytverlies in de batterij te verminderen. De prestatie-eisen van lithium-ionbatterijscheiders zijn hoge elektrolytgeleiding, uitstekende ionenselectiviteit, goede thermische stabiliteit, uitstekende mechanische eigenschappen. sterkte en flexibiliteit, goede chemische resistentie, lage weerstand en lage permeabiliteit.Deze prestatie-eisen garanderen de veiligheid van de batterij, de levensduur en de energiedichtheid.
Posttijd: 15 september 2023