Batería de alto rendemento:Batería de iones de litiocomponse de catro partes principais: material de electrodo positivo, material de electrodo negativo, separador e electrólito.Entre eles, o separador é un compoñente interno clavebaterías de iones de litio.Aínda que non participa directamente na reacción electroquímica, xoga un papel vital no rendemento da batería.Non só afecta a capacidade, o rendemento do ciclo e a densidade de corrente de carga e descarga da batería, senón que tamén está relacionado coa seguridade e a vida útil da batería.batería.O separador mantén o funcionamento e o rendemento adecuados da batería proporcionando canles de condución iónica, evitando a mestura de electrólitos e proporcionando soporte mecánico. A condutividade iónica do separador afecta directamente á velocidade de carga e descarga e á eficiencia da batería.A mellor condutividade iónica pode mellorar a densidade de enerxía da batería.Ademais, o rendemento de illamento de electrólitos do separador determina a seguridade da batería.O illamento eficaz do electrólito entre os electrodos positivos e negativos pode evitar problemas de seguridade como curtocircuítos e sobreenriquecidos.O separador tamén debe ter unha boa resistencia mecánica e flexibilidade para facer fronte á expansión e contracción da batería e evitar danos mecánicos e curtocircuítos internos.Ademais, o separador tamén debe manter a estabilidade estrutural e funcional durante aduración da bateríapara garantir un funcionamento fiable a longo prazo da batería. Aínda que o separador non participa directamente na reacción electroquímica da batería, ten un impacto importante nas propiedades clave como a capacidade da batería, o rendemento do ciclo, a velocidade de carga e descarga, a seguridade e a vida útil. .Polo tanto, o desenvolvemento e optimización de separadores son de importancia crítica para o desenvolvemento e aplicación de baterías de ión-litio.
1. A importante función dos separadores enbaterías de iones de litio
Os separadores xogan un papel vital nas baterías de iones de litio.Non só é unha barreira física que separa os electrodos positivos e negativos, senón que tamén ten as seguintes funcións importantes:1.Transmisión de ións: o separador debe ter un bo rendemento de transmisión de ións e poder permitir que os ións de litio se transmitan libremente entre os electrodos positivos e negativos.Ao mesmo tempo, o separador debe bloquear eficazmente a transmisión de electróns para evitar curtocircuítos e autodescarga.2.Mantemento do electrólito: o separador debe ter unha boa resistencia á penetración do disolvente, o que pode manter eficazmente a distribución uniforme do electrólito entre os electrodos positivos e negativos e evitar a perda de electrólitos e os cambios de concentración.3.Resistencia mecánica: o separador debe ter suficiente resistencia mecánica para soportar estrés mecánico como compresión, expansión e vibración da batería para garantir a estabilidade e seguridade da batería.4.Estabilidade térmica: o separador debe ter unha boa estabilidade térmica para manter a estabilidade estrutural en ambientes de alta temperatura e evitar a fuga térmica e a descomposición térmica.5.Retardante de chama: o separador debe ter un bo retardador de chama, o que pode evitar eficazmente que a batería se incendie ou explote en circunstancias anormais. Para cumprir os requisitos anteriores, os separadores adoitan estar feitos de materiais polímeros, como polipropileno (PP), polietileno. (PE), etc. Ademais, parámetros como o grosor, a porosidade e o tamaño dos poros do separador tamén afectarán o rendemento da batería.Polo tanto, no proceso de preparación de baterías de ión-litio, é moi importante seleccionar materiais separadores axeitados e optimizar o deseño estrutural do separador.
2. O papel principal dos separadores enbaterías de litio:
Nas baterías de ión-litio, o separador xoga un papel fundamental e ten as seguintes funcións principais:1.Condución iónica: o separador permite que os ións de litio sexan transportados entre os electrodos positivos e negativos.O separador adoita ter unha alta condutividade iónica, o que pode promover o fluxo rápido e uniforme de ións de litio na batería e conseguir unha carga e descarga eficientes da batería.2.Seguridade da batería: o separador pode evitar o contacto directo e curtocircuíto entre os electrodos positivos e negativos, evitar a sobrecorrente e o sobreenriquecido dentro da batería e proporcionar seguridade da batería.3.Illamento electroltico: o separador evita que os gases, impurezas e outras substancias do electrlito da batera se mesturen entre os electrodos positivos e negativos, evitando reaccins e perdas qumicas innecesarias, e mantendo a estabilidade e ciclo de vida da batera.4.Soporte mecánico: o separador desempeña o papel de soporte mecánico na batería.Pode fixar as posicións dos electrodos positivos e negativos e outros compoñentes da batería.Tamén ten un certo grao de flexibilidade e expansibilidade para adaptarse á expansión e contracción da batería. Os separadores xogan un papel importante na condución iónica, a seguridade da batería, o illamento de electrólitos e o apoio mecánico nas baterías de ión-litio.Pode garantir o funcionamento estable e o rendemento da batería.
3. Tipos de separadores de baterías de ión-litio
Existen moitos tipos de separadores de baterías de ión-litio, os comúns inclúen os seguintes:1.Separador de polipropileno (PP): este é o material separador máis utilizado na actualidade.Os separadores de polipropileno teñen unha excelente resistencia química, boa estabilidade térmica e resistencia mecánica, mentres que posúen unha selectividade iónica moderada e propiedades condutoras.2.Separador de poliimida (PI): o separador de poliimida ten unha alta estabilidade térmica e química, e pode manter un rendemento estable en ambientes de alta temperatura.Debido á súa alta resistencia á tensión, os separadores de poliimida adoitan empregarse en baterías con alta densidade de enerxía e altos requisitos de potencia.3.Separador de polietileno (PE): o separador de polietileno ten alta condutividade iónica e boa resistencia mecánica, e úsase a miúdo en tipos específicos de baterías de ión-litio, como supercondensadores e baterías de xofre de litio.4.Diafragma cerámico composto: o diafragma cerámico composto está feito de substrato de polímero reforzado con fibra cerámica.Ten alta resistencia mecánica e resistencia á calor e pode soportar altas temperaturas e danos físicos.5.Separador de nanoporos: o separador de nanoporos utiliza a excelente condutividade iónica da estrutura de nanoporos, ao tempo que cumpre unha boa resistencia mecánica e estabilidade química.Espérase que se aplique en baterías de ión-litio con requisitos de alta potencia e longa vida. Estes separadores de diferentes materiais e estruturas pódense seleccionar e optimizar segundo os diferentes deseños de baterías e requisitos de rendemento.
4. Requisitos de rendemento dos separadores de baterías de ión-litio
Os separadores de baterías de ión-litio son un compoñente crítico cos seguintes requisitos de rendemento:1.Condutividade electrolítica elevada: o separador debe ter unha condutividade electrolítica elevada para favorecer a condución iónica entre os electrodos positivos e negativos para conseguir unha carga e descarga eficientes da batería.2.Excelente selectividade iónica: o separador precisa ter unha boa selectividade iónica, permitindo só a transmisión de ións de litio e evitando a penetración ou reacción doutras substancias na batería.3.Boa estabilidade térmica: o separador debe ter unha boa estabilidade térmica e poder manter a estabilidade estrutural en condicións extremas, como temperaturas elevadas ou sobrecarga, para evitar a fuga térmica ou a evaporación dos electrólitos e outros problemas.4.Excelente resistencia mecnica e flexibilidade: o separador precisa ter unha elevada resistencia mecnica e flexibilidade para evitar problemas como curtocircuitos de bordo ou danos internos, e para adaptarse a dilatacin e contracción da batería.5.Boa resistencia qumica: O separador ten que ter unha boa resistencia qumica e ser capaz de resistir a corrosin ou contaminacin do separador por electrolitos, gases e impurezas da batera.6.Baixa resistencia e baixa permeabilidade: o separador debe ter baixa resistencia e baixa permeabilidade para reducir a perda de resistencia e a perda de electrólitos dentro da batería. Os requisitos de rendemento dos separadores de baterías de ión-litio son unha alta condutividade electrolítica, unha excelente selectividade iónica, unha boa estabilidade térmica, unha excelente mecánica. resistencia e flexibilidade, boa resistencia química, baixa resistencia e baixa permeabilidade.Estes requisitos de rendemento garanten a seguridade da batería, a vida útil do ciclo e a densidade de enerxía.
Hora de publicación: 15-09-2023