Bateri me performancë të lartë:Bateri litium-jonpërbëhet nga katër pjesë kryesore: materiali i elektrodës pozitive, materiali i elektrodës negative, ndarësi dhe elektrolit.Midis tyre, ndarësi është një komponent kyç i brendshëm nëbateri litium-jon.Megjithëse nuk merr pjesë drejtpërdrejt në reaksionin elektrokimik, ai luan një rol jetik në performancën e baterisë.Ai jo vetëm që ndikon në kapacitetin, performancën e ciklit dhe densitetin e rrymës së ngarkimit dhe shkarkimit të baterisë, por gjithashtu lidhet me sigurinë dhe jetën e baterisë.bateri.Ndarësi ruan funksionimin dhe performancën e duhur të baterisë duke siguruar kanale përcjellëse jonike, duke parandaluar përzierjen e elektroliteve dhe duke siguruar mbështetje mekanike. Përçueshmëria jonike e ndarësit ndikon drejtpërdrejt në shpejtësinë dhe efikasitetin e ngarkimit dhe shkarkimit të baterisë.Përçueshmëri më e mirë e joneve mund të përmirësojë densitetin e fuqisë së baterisë.Për më tepër, performanca e izolimit të elektrolitit të ndarësit përcakton sigurinë e baterisë.Izolimi efektiv i elektrolitit midis elektrodave pozitive dhe negative mund të parandalojë çështjet e sigurisë si qarku i shkurtër dhe mbinxehja.Ndarësi duhet gjithashtu të ketë forcë të mirë mekanike dhe fleksibilitet për të përballuar zgjerimin dhe tkurrjen e baterisë dhe për të parandaluar dëmtimet mekanike dhe qarqet e shkurtra të brendshme.Përveç kësaj, ndarësi gjithashtu duhet të ruajë stabilitetin strukturor dhe funksional gjatëjetëgjatësia e baterisëpër të siguruar funksionimin afatgjatë të besueshëm të baterisë. Edhe pse ndarësi nuk merr pjesë drejtpërdrejt në reaksionin elektrokimik të baterisë, ai ka një ndikim të rëndësishëm në vetitë kryesore si kapaciteti i baterisë, performanca e ciklit, shpejtësia e ngarkimit dhe shkarkimit, siguria dhe jetëgjatësia .Prandaj, zhvillimi dhe optimizimi i ndarësve janë të një rëndësie kritike për zhvillimin dhe aplikimin e baterive litium-jon.
1. Funksioni i rëndësishëm i ndarësve nëbateri litium-jon
Ndarësit luajnë një rol jetik në bateritë litium-jon.Nuk është vetëm një pengesë fizike që ndan elektrodat pozitive dhe negative, por ka edhe këto funksione të rëndësishme:1.Transmetimi i joneve: Ndarësi duhet të ketë performancë të mirë të transmetimit të joneve dhe të jetë në gjendje të lejojë që jonet e litiumit të transmetohen lirshëm midis elektrodave pozitive dhe negative.Në të njëjtën kohë, ndarësi duhet të bllokojë në mënyrë efektive transmetimin e elektroneve për të parandaluar qarkun e shkurtër dhe vetë-shkarkimin.2.Mirëmbajtja e elektrolitit: Separatori duhet të ketë rezistencë të mirë ndaj depërtimit të tretësit, i cili në mënyrë efektive mund të ruajë shpërndarjen uniforme të elektrolitit ndërmjet elektrodave pozitive dhe negative dhe të parandalojë humbjen e elektrolitit dhe ndryshimet e përqendrimit.3.Forca mekanike: Ndarësi duhet të ketë forcë të mjaftueshme mekanike për të përballuar stresin mekanik si ngjeshja, zgjerimi dhe dridhja e baterisë për të siguruar qëndrueshmërinë dhe sigurinë e baterisë.4.Stabiliteti termik: Ndarësi duhet të ketë qëndrueshmëri të mirë termike për të ruajtur stabilitetin strukturor në mjedise me temperaturë të lartë dhe për të parandaluar largimin termik dhe dekompozimin termik.5.Retardaniteti i flakës: Ndarësi duhet të ketë një ngadalësim të mirë të flakës, i cili mund të parandalojë në mënyrë efektive baterinë nga zjarri ose shpërthimi në rrethana jonormale. Për të përmbushur kërkesat e mësipërme, ndarësit zakonisht bëhen nga materiale polimer, si polipropileni (PP), polietileni. (PE), etj. Përveç kësaj, parametra të tillë si trashësia, poroziteti dhe madhësia e poreve të ndarësit do të ndikojnë gjithashtu në performancën e baterisë.Prandaj, në procesin e përgatitjes së baterive litium-jon, është shumë e rëndësishme të zgjidhni materialet e duhura ndarëse dhe të optimizoni dizajnin strukturor të ndarësit.
2. Roli kryesor i ndarësve nëbateri litium:
Në bateritë litium-jon, ndarësi luan një rol kyç dhe ka këto funksione kryesore:1.Përçimi i joneve: Ndarësi lejon që jonet e litiumit të transportohen midis elektrodave pozitive dhe negative.Ndarësi zakonisht ka përçueshmëri të lartë jonike, e cila mund të nxisë rrjedhjen e shpejtë dhe të barabartë të joneve të litiumit në bateri dhe të arrijë karikimin dhe shkarkimin efikas të baterisë.2.Siguria e baterisë: Ndarësi mund të parandalojë kontaktin e drejtpërdrejtë dhe qarkun e shkurtër ndërmjet elektrodave pozitive dhe negative, të shmangë mbirrymën dhe mbinxehjen brenda baterisë dhe të sigurojë sigurinë e baterisë.3.Izolimi i elektrolitit: Ndarësi parandalon përzierjen e gazrave, papastërtive dhe substancave të tjera në elektrolitin në bateri ndërmjet elektrodave pozitive dhe negative, duke shmangur reaksionet dhe humbjet e panevojshme kimike dhe ruajtjen e qëndrueshmërisë dhe jetëgjatësisë së ciklit të baterisë.4.Mbështetja mekanike: Ndarësi luan rolin e mbështetjes mekanike në bateri.Mund të rregullojë pozicionet e elektrodave pozitive dhe negative dhe komponentëve të tjerë të baterisë.Ajo gjithashtu ka një shkallë të caktuar fleksibiliteti dhe zgjerimi për t'u përshtatur me zgjerimin dhe tkurrjen e baterisë. Ndarësit luajnë një rol të rëndësishëm në përcjelljen e joneve, sigurinë e baterisë, izolimin e elektrolitit dhe mbështetjen mekanike në bateritë litium-jon.Mund të sigurojë funksionimin dhe performancën e qëndrueshme të baterisë.
3. Llojet e ndarësve të baterive litium-jon
Ka shumë lloje të ndarësve të baterive litium-jon, më të zakonshmet përfshijnë sa vijon: 1.Ndarës polipropileni (PP): Ky është aktualisht materiali ndarës më i përdorur.Ndarësit e polipropilenit kanë rezistencë të shkëlqyer kimike, qëndrueshmëri të mirë termike dhe forcë mekanike, ndërsa posedojnë selektivitet të moderuar të joneve dhe veti përcjellëse.2.Ndarës poliimid (PI): Ndarësi poliimid ka stabilitet të lartë termik dhe stabilitet kimik, dhe mund të mbajë performancë të qëndrueshme në mjedise me temperaturë të lartë.Për shkak të rezistencës së tij ndaj tensionit të lartë, ndarësit poliimid përdoren shpesh në bateritë me densitet të lartë energjie dhe kërkesa të larta për fuqi.3.Ndarës polietileni (PE): Ndarësi i polietilenit ka përçueshmëri të lartë të joneve dhe forcë të mirë mekanike, dhe përdoret shpesh në lloje specifike të baterive litium-jon, si superkondensatorët dhe bateritë litium-squfuri.4.Diafragma e përbërë prej qeramike: Diafragma e përbërë prej qeramike është bërë nga një substrat polimer i përforcuar me fibra qeramike.Ka forcë të lartë mekanike dhe rezistencë ndaj nxehtësisë dhe mund t'i rezistojë temperaturave të larta dhe dëmtimeve fizike.5.Ndarësi i nanoporeve: Ndarësi i nanoporeve përdor përçueshmërinë e shkëlqyer të joneve të strukturës së nanoporeve, duke përmbushur forcën e mirë mekanike dhe stabilitetin kimik.Pritet të aplikohet në bateri litium-jon me fuqi të lartë dhe kërkesa për jetë të gjatë. Këta ndarës të materialeve dhe strukturave të ndryshme mund të zgjidhen dhe optimizohen sipas modeleve të ndryshme të baterive dhe kërkesave të performancës.
4. Kërkesat e performancës së ndarësve të baterive litium-jon
Ndarësit e baterive litium-jon janë një komponent kritik me kërkesat e mëposhtme të performancës:1.Përçueshmëri e lartë e elektrolitit: Ndarësi duhet të ketë përçueshmëri të lartë të elektrolitit për të nxitur përcjelljen e joneve ndërmjet elektrodave pozitive dhe negative për të arritur karikimin dhe shkarkimin efikas të baterisë.2.Selektiviteti i shkëlqyer i joneve: Separatori duhet të ketë selektivitet të mirë të joneve, duke lejuar vetëm transmetimin e joneve të litiumit dhe duke parandaluar depërtimin ose reagimin e substancave të tjera në bateri.3.Stabilitet i mirë termik: Ndarësi duhet të ketë stabilitet të mirë termik dhe të jetë në gjendje të ruajë stabilitetin strukturor në kushte ekstreme si temperatura e lartë ose mbingarkesa për të parandaluar largimin termik ose avullimin e elektrolitit dhe probleme të tjera.4.Fortësi dhe fleksibilitet i shkëlqyeshëm mekanik: Ndarësi duhet të ketë forcë dhe fleksibilitet të lartë mekanike për të parandaluar probleme të tilla si qarku i shkurtër i skajeve ose dëmtimi i brendshëm, dhe për t'u përshtatur me zgjerimin dhe tkurrjen e baterisë.5.Rezistencë e mirë kimike: Ndarësi duhet të ketë rezistencë të mirë kimike dhe të jetë në gjendje t'i rezistojë korrozionit ose kontaminimit të ndarësit nga elektrolitet, gazrat dhe papastërtitë në bateri.6.Rezistencë e ulët dhe përshkueshmëri e ulët: Ndarësi duhet të ketë rezistencë të ulët dhe përshkueshmëri të ulët për të reduktuar humbjen e rezistencës dhe humbjen e elektrolitit brenda baterisë. Kërkesat e performancës së ndarësve të baterive litium-jon janë përçueshmëri e lartë e elektrolitit, selektivitet i shkëlqyer i joneve, stabilitet i mirë termik, mekanik i shkëlqyer forcë dhe fleksibilitet, rezistencë të mirë kimike, rezistencë të ulët dhe përshkueshmëri të ulët.Këto kërkesa të performancës sigurojnë sigurinë e baterisë, jetëgjatësinë e ciklit dhe densitetin e energjisë.
Koha e postimit: Shtator-15-2023