ლითიუმ-იონური ბატარეის შემადგენლობა

ლითიუმ-იონური ბატარეის შემადგენლობა და გადამუშავება

Theლითიუმ-იონური ბატარეაშედგება ელეტროლიტის, გამყოფის, კათოდისა და ანოდისგან და კორპუსისგან.

ელექტროლიტილითიუმ-იონურ ბატარეაში შეიძლება იყოს გელი ან პოლიმერი, ან გელისა და პოლიმერის ნარევი.

Li-ion ბატარეებში ელექტროლიტი მოქმედებს როგორც ბატარეაში იონების ტრანსპორტირების საშუალება.ის ჩვეულებრივ შედგება ლითიუმის მარილებისა და ორგანული გამხსნელებისგან.ელექტროლიტი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ლითიუმ-იონური ბატარეის დადებით და უარყოფით ელექტროდებს შორის იონის ტრანსპორტირებაში, რაც უზრუნველყოფს ბატარეას მაღალი ძაბვისა და მაღალი ენერგიის სიმკვრივის მიღწევას.ელექტროლიტი ძირითადად შედგება მაღალი სისუფთავის ორგანული გამხსნელებისგან, ლითიუმის ელექტროლიტის მარილებისგან და საჭირო დანამატებისგან, რომლებიც ფრთხილად შერწყმულია სპეციფიკურ პირობებში სპეციფიკურ პროპორციებში.

კათოდური მასალალითიუმ-იონური ბატარეის ტიპები:

• LiCoO2
• Li2MnO3
• LiFePO4
• NCM
• NCA

 კათოდური მასალები შედგება მთელი ბატარეის 30%-ზე მეტი ხარჯისგან.

ანოდილითიუმ-იონური ბატარეა შეიცავს

მაშინ ლითიუმ-იონური ბატარეის ანოდი შედგება მთლიანი ბატარეის დაახლოებით 5-10 პროცენტული ხარჯისგან.ნახშირბადზე დაფუძნებული ანოდური მასალები არის ლითიუმ-იონური ბატარეების საყოველთაოდ გამოყენებული ანოდური მასალა.ტრადიციულ ლითონის ლითიუმის ანოდთან შედარებით, მას აქვს უმაღლესი უსაფრთხოება და სტაბილურობა.ნახშირბადზე დაფუძნებული ანოდური მასალები ძირითადად მოდის ბუნებრივი და ხელოვნური გრაფიტის, ნახშირბადის ბოჭკოსა და სხვა მასალებისგან.მათ შორის მთავარი მასალაა გრაფიტი, რომელსაც აქვს მაღალი სპეციფიური ზედაპირის ფართობი და ელექტრული გამტარობა, ასევე ნახშირბადის მასალებს აქვთ კარგი ქიმიური სტაბილურობა და გადამუშავება.თუმცა, ნახშირბადზე დაფუძნებული უარყოფითი ელექტროდის მასალების სიმძლავრე შედარებით დაბალია, რაც ვერ აკმაყოფილებს ზოგიერთი განაცხადის მოთხოვნებს უფრო მაღალი სიმძლავრისთვის.აქედან გამომდინარე, ამჟამად არსებობს გარკვეული კვლევები ნახშირბადის ახალ მასალებზე და კომპოზიტურ მასალებზე, იმ იმედით, რომ კიდევ უფრო გაუმჯობესდება ნახშირბადზე დაფუძნებული უარყოფითი ელექტროდის მასალების სიმძლავრე და ციკლის სიცოცხლე.

მას ჯერ კიდევ აქვს სილიკონ-ნახშირბადის უარყოფითი ელექტროდი მასალა.სილიციუმის (Si) მასალა: ტრადიციულ ნახშირბად უარყოფით ელექტროდებთან შედარებით, სილიციუმის უარყოფით ელექტროდებს აქვთ უფრო მაღალი სპეციფიკური სიმძლავრე და ენერგიის სიმკვრივე.თუმცა, სილიკონის მასალის დიდი გაფართოების სიჩქარის გამო, ადვილია ელექტროდის მოცულობის გაფართოების გამოწვევა, რითაც ამცირებს ბატარეის სიცოცხლეს.

გამყოფილითიუმ-იონური ბატარეა არის ბატარეის მუშაობისა და უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად მნიშვნელოვანი ნაწილი.გამყოფის მთავარი ფუნქციაა დადებითი და უარყოფითი ელექტროდების გამოყოფა და ამავდროულად, მას შეუძლია შექმნას არხი იონის მოძრაობისთვის და შეინარჩუნოს საჭირო ელექტროლიტი.ლითიუმ-იონური ბატარეის გამყოფის შესრულება და მასთან დაკავშირებული პარამეტრები წარმოდგენილია შემდეგნაირად:

1. ქიმიური სტაბილურობა: დიაფრაგმას უნდა ჰქონდეს შესანიშნავი ქიმიური სტაბილურობა, კარგი კოროზიის წინააღმდეგობა და დაბერების წინააღმდეგობა ორგანული გამხსნელების პირობებში და შეუძლია შეინარჩუნოს სტაბილური მოქმედება მკაცრი პირობების პირობებში, როგორიცაა მაღალი ტემპერატურა და მაღალი ტენიანობა.

2. მექანიკური სიმტკიცე: გამყოფს უნდა ჰქონდეს საკმარისი მექანიკური სიმტკიცე და ელასტიურობა, რათა უზრუნველყოს საკმარისი დაჭიმვის ძალა და აცვიათ წინააღმდეგობა, რათა თავიდან აიცილოს დაზიანება შეკრების ან გამოყენების დროს.

3. იონური გამტარობა: ორგანული ელექტროლიტური სისტემის პირობებში იონური გამტარობა უფრო დაბალია, ვიდრე წყლის ელექტროლიტური სისტემისა, ამიტომ გამყოფს უნდა ჰქონდეს დაბალი წინააღმდეგობის და მაღალი იონური გამტარობის მახასიათებლები.ამავდროულად, წინააღმდეგობის შესამცირებლად, გამყოფის სისქე უნდა იყოს რაც შეიძლება თხელი, რათა ელექტროდის ფართობი რაც შეიძლება დიდი იყოს.

4. თერმული მდგრადობა: როდესაც ბატარეის მუშაობის დროს ხდება ისეთი დარღვევები ან გაუმართაობა, როგორიცაა გადატვირთვა, გადატვირთვა და მოკლე ჩართვა, გამყოფს უნდა ჰქონდეს კარგი თერმული სტაბილურობა.გარკვეულ ტემპერატურაზე, დიაფრაგმა უნდა დარბილდეს ან დნება, რითაც დაბლოკოს ბატარეის შიდა წრე და თავიდან აიცილოს ბატარეის უსაფრთხოების ავარიები.

5. საკმარისი დატენიანება და კონტროლირებადი ფორების სტრუქტურა: გამყოფის ფორების სტრუქტურას და ზედაპირის საფარს უნდა ჰქონდეს საკმარისი დამასველებელი კონტროლირებადი გამყოფის უზრუნველსაყოფად, რითაც გაუმჯობესდება ბატარეის სიმძლავრე და ციკლის ხანგრძლივობა.ზოგადად რომ ვთქვათ, პოლიეთილენის ფანტელი (PP) და პოლიეთილენის ფანტელი (PE) მიკროფოროვანი დიაფრაგმები ამჟამად გავრცელებული დიაფრაგმის მასალებია და ფასი შედარებით იაფია.მაგრამ არსებობს სხვა ლითიუმ-იონური ბატარეის გამყოფი მასალები, როგორიცაა პოლიესტერი, რომლებსაც აქვთ კარგი შესრულება, მაგრამ ფასი შედარებით მაღალია.