Склад літій-іонної батареї

Склад і переробка літій-іонного акумулятора

Theлітій-іонний акумуляторскладається з електроліту, сепаратора, катода та анода та корпусу.

Електролітв літій-іонному акумуляторі може бути гель або полімер, або суміш гелю і полімеру.

Електроліт в літій-іонних акумуляторах діє як середовище для транспортування іонів в акумуляторі.Зазвичай він складається з солей літію та органічних розчинників.Електроліт відіграє ключову роль у транспортуванні іонів між позитивним і негативним електродами літій-іонної батареї, гарантуючи, що батарея може досягати високої напруги та високої щільності енергії.Електроліт, як правило, складається з органічних розчинників високої чистоти, солей електроліту літію та необхідних добавок, ретельно поєднаних у певних пропорціях за певних умов.

Матеріал катодатипи літій-іонних акумуляторів:

• LiCoO2
• Li2MnO3
• LiFePO4
• NCM
• НКА

 Катодні матеріали складаються з понад 30% вартості всієї батареї.

Анодмістить літій-іонний акумулятор

Тоді анод літій-іонної батареї складається приблизно з 5-10 відсотків вартості всієї батареї.Анодні матеріали на основі вуглецю є широко використовуваним анодним матеріалом для літій-іонних батарей.У порівнянні з традиційним металевим літієвим анодом він має вищу безпеку та стабільність.Анодні матеріали на основі вуглецю в основному походять із природного та штучного графіту, вуглецевого волокна та інших матеріалів.Серед них графіт є основним матеріалом, який має високу питому поверхню та електропровідність, а вуглецеві матеріали також мають гарну хімічну стабільність і здатність перероблятися.Однак ємність матеріалів негативного електрода на основі вуглецю є відносно низькою, що не може відповідати вимогам деяких застосувань щодо більшої ємності.Таким чином, в даний час проводяться деякі дослідження нових вуглецевих матеріалів і композиційних матеріалів, сподіваючись на подальше підвищення ємності та циклічного циклу матеріалів негативних електродів на основі вуглецю.

Він все ще має кремній-вуглецевий негативний матеріал електрода.Кремнієвий (Si) матеріал: порівняно з традиційними вуглецевими негативними електродами кремнієві негативні електроди мають вищу питому ємність і щільність енергії.Однак через високу швидкість розширення кремнієвого матеріалу легко спричинити розширення об’єму електрода, тим самим скоротивши термін служби батареї.

Роздільниклітій-іонної батареї є важливою частиною забезпечення продуктивності та безпеки батареї.Основною функцією сепаратора є розділення позитивного і негативного електродів, і в той же час він також може утворювати канал для руху іонів і підтримувати необхідний електроліт.Продуктивність і відповідні параметри сепаратора літій-іонних акумуляторів представлені таким чином:

1. Хімічна стабільність: діафрагма повинна мати відмінну хімічну стабільність, хорошу корозійну стійкість і стійкість до старіння в умовах органічного розчинника, а також може підтримувати стабільну роботу в суворих умовах, таких як висока температура і висока вологість.

2. Механічна міцність: сепаратор повинен мати достатню механічну міцність і еластичність, щоб забезпечити достатню міцність на розрив і зносостійкість, щоб запобігти пошкодженню під час складання або використання.

3. Іонна провідність: у системі органічного електроліту іонна провідність нижча, ніж у водної електролітної системи, тому сепаратор повинен мати характеристики низького опору та високої іонної провідності.У той же час, щоб зменшити опір, товщина сепаратора повинна бути якомога меншою, щоб площа електрода була якомога більшою.

4. Термічна стабільність: якщо під час роботи батареї виникають аномалії або збої, такі як перезаряд, надмірний розряд або коротке замикання, сепаратор повинен мати добру термічну стабільність.При певній температурі діафрагма повинна розм’якшитися або розплавитися, тим самим блокуючи внутрішній ланцюг батареї та запобігаючи нещасним випадкам безпеки батареї.

5. Достатнє зволоження та контрольована структура пор: структура пор і поверхневе покриття сепаратора повинні мати достатню здатність контролювати змочування, щоб забезпечити сепаратор, тим самим покращуючи потужність і термін служби батареї.Загалом, поліетиленові пластівці (PP) і поліетиленові пластівці (PE) мікропористі діафрагми є звичайними матеріалами діафрагми в даний час, і ціна відносно низька.Але є інші матеріали для розділення літій-іонних акумуляторів, такі як поліестер, які мають хороші характеристики, але ціна відносно висока.