Tehokas akku:Litiumioniakkukoostuu neljästä pääosasta: positiivisen elektrodin materiaalista, negatiivisen elektrodin materiaalista, erottimesta ja elektrolyytistä.Niiden joukossa erotin on keskeinen sisäkomponenttilitiumioniakut.Vaikka se ei suoraan osallistu sähkökemialliseen reaktioon, sillä on tärkeä rooli akun suorituskyvyssä.Se ei vaikuta ainoastaan akun kapasiteettiin, syklin suorituskykyyn ja lataus- ja purkausvirran tiheyteen, vaan liittyy myös akun turvallisuuteen ja käyttöikään.akku.Erotin ylläpitää akun oikeaa toimintaa ja suorituskykyä tarjoamalla ioninjohtavia kanavia, estämällä elektrolyytin sekoittumisen ja tarjoamalla mekaanista tukea. Erottimen ioninjohtavuus vaikuttaa suoraan akun lataus- ja purkausnopeuteen ja tehokkuuteen.Parempi ioninjohtavuus voi parantaa akun tehotiheyttä.Lisäksi erottimen elektrolyytin eristyskyky määrää akun turvallisuuden.Tehokas elektrolyytin eristäminen positiivisen ja negatiivisen elektrodin välillä voi estää turvallisuusongelmia, kuten oikosulkuja ja ylikuumenemista.Erottimella on myös oltava hyvä mekaaninen lujuus ja joustavuus, jotta se kestää akun laajenemisen ja supistumisen ja estää mekaaniset vauriot ja sisäiset oikosulut.Lisäksi erottimen on myös säilytettävä rakenteellinen ja toiminnallinen vakaus käytön aikanaakun kestovarmistaa akun luotettavan toiminnan pitkällä aikavälillä.Vaikka erotin ei suoraan osallistu akun sähkökemialliseen reaktioon, sillä on tärkeä vaikutus keskeisiin ominaisuuksiin, kuten akun kapasiteettiin, syklin suorituskykyyn, lataus- ja purkausnopeuteen, turvallisuuteen ja käyttöikään. .Siksi erottimien kehittäminen ja optimointi ovat ratkaisevan tärkeitä litiumioniakkujen kehittämisen ja käytön kannalta.
1. Erottimien tärkeä tehtävälitiumioniakut
Erottimet ovat tärkeässä asemassa litiumioniakuissa.Se ei ole vain fyysinen este, joka erottaa positiiviset ja negatiiviset elektrodit, vaan sillä on myös seuraavat tärkeät toiminnot:1.Ioninsiirto: Erottimella on oltava hyvä ioninsiirtokyky ja sen on voitava sallia litiumionien siirtyminen vapaasti positiivisen ja negatiivisen elektrodin välillä.Samalla erottimen on estettävä tehokkaasti elektronien siirtyminen oikosulkujen ja itsepurkauksen estämiseksi.2.Elektrolyytin huolto: Erottimella on oltava hyvä liuottimen tunkeutumiskestävyys, mikä voi tehokkaasti ylläpitää elektrolyytin tasaisen jakautumisen positiivisen ja negatiivisen elektrodin välillä ja estää elektrolyytin häviämisen ja pitoisuuden muutokset.3.Mekaaninen lujuus: Erottimella on oltava riittävä mekaaninen lujuus, jotta se kestää mekaanista rasitusta, kuten akun puristusta, laajenemista ja tärinää akun vakauden ja turvallisuuden varmistamiseksi.4.Lämpöstabiilisuus: Erottimella on oltava hyvä lämmönkestävyys, jotta se säilyttää rakenteellisen vakauden korkeissa lämpötiloissa ja estää termisen karantumisen ja lämpöhajoamisen.Palonsuojaus: Erottimella on oltava hyvä palonestokyky, joka voi tehokkaasti estää akun tulipalon tai räjähdyksen epänormaaleissa olosuhteissa. Yllä olevien vaatimusten täyttämiseksi erottimet on yleensä valmistettu polymeerimateriaaleista, kuten polypropeenista (PP), polyeteenistä. (PE) jne. Lisäksi parametrit, kuten erottimen paksuus, huokoisuus ja huokoskoko, vaikuttavat myös akun suorituskykyyn.Siksi litiumioniakkuja valmistettaessa on erittäin tärkeää valita sopivat erotinmateriaalit ja optimoida erottimen rakenne.
2. Erottimien pääroolilitiumparistot:
Litiumioniakuissa erottimella on keskeinen rooli, ja sillä on seuraavat päätoiminnot:1.Ionijohtavuus: Erotin mahdollistaa litiumionien kuljettamisen positiivisen ja negatiivisen elektrodin välillä.Erottimella on yleensä korkea ioninjohtavuus, mikä voi edistää litiumionien nopeaa ja tasaista virtausta akussa ja saavuttaa akun tehokkaan latauksen ja purkamisen.2.Akun turvallisuus: Erotin voi estää suoran kosketuksen ja oikosulun positiivisen ja negatiivisen elektrodin välillä, välttää ylivirran ja ylikuumenemisen akun sisällä ja tarjota akun turvallisuuden.3.Elektrolyytin eristys: Erotin estää kaasujen, epäpuhtauksien ja muiden akun elektrolyytissä olevien aineiden sekoittumisen positiivisen ja negatiivisen elektrodin välillä, välttäen tarpeettomat kemialliset reaktiot ja häviöt ja ylläpitäen akun vakauden ja käyttöiän.4.Mekaaninen tuki: Erottimella on akun mekaanisen tuen rooli.Se voi kiinnittää positiivisten ja negatiivisten elektrodien ja muiden akun osien paikat.Sillä on myös tietty joustavuus ja laajennettavuus sopeutuakseen akun laajenemiseen ja kutistumiseen. Erottimilla on tärkeä rooli ionin johtamisessa, akun turvallisuudessa, elektrolyytin eristämisessä ja mekaanisessa tuessa litiumioniakuissa.Se voi varmistaa akun vakaan toiminnan ja suorituskyvyn.
3. Litiumioniakkuerottimien tyypit
Litiumioniakkuerottimia on monenlaisia, yleisimpiä ovat seuraavat:1.Polypropeeni (PP) -erotin: Tämä on tällä hetkellä yleisimmin käytetty erotinmateriaali.Polypropeenierottimilla on erinomainen kemiallinen kestävyys, hyvä lämpöstabiilisuus ja mekaaninen lujuus, samalla kun niillä on kohtalainen ioniselektiivisyys ja johtavia ominaisuuksia.2.Polyimidi (PI) erotin: Polyimidierottimella on korkea lämpöstabiilisuus ja kemiallinen stabiilisuus, ja se voi ylläpitää vakaata suorituskykyä korkeissa lämpötiloissa.Korkean jänniteresistanssinsa vuoksi polyimidierottimia käytetään usein akuissa, joissa on suuri energiatiheys ja korkea tehovaatimus.3.Polyeteenin (PE) erotin: Polyeteenierottimella on korkea ioninjohtavuus ja hyvä mekaaninen lujuus, ja sitä käytetään usein tietyntyyppisissä litiumioniakuissa, kuten superkondensaattoreissa ja litium-rikkiakuissa.4.Keraaminen komposiittikalvo: Keraaminen komposiittikalvo on valmistettu keraamikuituvahvisteisesta polymeerisubstraatista.Sillä on korkea mekaaninen lujuus ja lämmönkestävyys ja se kestää korkeita lämpötiloja ja fyysisiä vaurioita.5.Nanohuokoserotin: Nanohuokoserotin hyödyntää nanohuokosrakenteen erinomaista ioninjohtavuutta, samalla kun se täyttää hyvän mekaanisen lujuuden ja kemiallisen stabiilisuuden.Sitä odotetaan käytettävän litiumioniakuissa, joissa on korkea teho ja pitkä käyttöikä. Nämä eri materiaalien ja rakenteiden erottimet voidaan valita ja optimoida eri akkumallien ja suorituskykyvaatimusten mukaan.
4. Litiumioniakkuerottimien suorituskykyvaatimukset
Litiumioniakkujen erottimet ovat kriittinen komponentti, jolla on seuraavat suorituskykyvaatimukset:1.Korkea elektrolyytin johtavuus: Erottimella on oltava korkea elektrolyytin johtavuus edistääkseen ionin johtumista positiivisen ja negatiivisen elektrodin välillä akun tehokkaan latauksen ja purkamisen saavuttamiseksi.2.Erinomainen ioniselektiivisyys: Erottimella on oltava hyvä ioniselektiivisyys, mikä sallii vain litiumionien siirtymisen ja estää muiden aineiden tunkeutumisen tai reaktion akussa.3.Hyvä lämmönkestävyys: Erottimella on oltava hyvä lämmönkestävyys ja sen on kyettävä ylläpitämään rakenteellista vakautta äärimmäisissä olosuhteissa, kuten korkeassa lämpötilassa tai ylilatauksessa, jotta vältetään lämpökarkailu tai elektrolyytin haihtuminen ja muut ongelmat.4.Erinomainen mekaaninen lujuus ja joustavuus: Erottimella on oltava korkea mekaaninen lujuus ja joustavuus, jotta estetään ongelmia, kuten reunaoikosulkuja tai sisäisiä vaurioita, ja jotta se mukautuisi akun laajenemiseen ja supistumiseen.5.Hyvä kemiallinen kestävyys: Erottimella on oltava hyvä kemiallinen kestävyys ja se kestää korroosiota tai erottimen kontaminaatiota akussa olevien elektrolyyttien, kaasujen ja epäpuhtauksien takia.6.Alhainen vastus ja alhainen läpäisevyys: Erottimella tulee olla alhainen vastus ja alhainen läpäisevyys vastushäviön ja elektrolyyttihäviön vähentämiseksi akun sisällä. Litiumioniakkuerottimien suorituskykyvaatimukset ovat korkea elektrolyytin johtavuus, erinomainen ioniselektiivisyys, hyvä lämmönkestävyys, erinomainen mekaaninen lujuus ja joustavuus, hyvä kemiallinen kestävyys, alhainen kestävyys ja alhainen läpäisevyys.Nämä suorituskykyvaatimukset varmistavat akun turvallisuuden, käyttöiän ja energiatiheyden.
Postitusaika: 15.9.2023