Състав на литиево-йонна батерия

Състав и рециклиране на литиево-йонна батерия

Theлитиево-йонна батериясе състои от елетролит, сепаратор, катод и анод и корпус.

Електролитътв литиево-йонна батерия може да бъде гел или полимер, или смес от гел и полимер.

Електролитът в литиево-йонните батерии действа като среда за транспортиране на йони в батерията.Обикновено се състои от литиеви соли и органични разтворители.Електролитът играе ключова роля в йонния транспорт между положителните и отрицателните електроди на литиево-йонната батерия, като гарантира, че батерията може да постигне високо напрежение и висока енергийна плътност.Електролитът обикновено се състои от органични разтворители с висока чистота, литиеви електролитни соли и необходимите добавки, внимателно комбинирани в специфични пропорции при специфични условия.

Материалът на катодавидове литиево-йонни батерии:

• LiCoO2
• Li2MnO3
• LiFePO4
• NCM
• NCA

 Катодните материали се състоят от над 30% от разходите за цялата батерия.

Анодътот литиево-йонната батерия съдържа

Тогава анодът на литиево-йонната батерия се състои от около 5-10 процента разходи за цялата батерия.Въглеродните анодни материали са често използван аноден материал за литиево-йонни батерии.В сравнение с традиционния метален литиев анод, той има по-висока безопасност и стабилност.Въглеродните анодни материали идват главно от естествен и изкуствен графит, въглеродни влакна и други материали.Сред тях графитът е основният материал, който има висока специфична повърхност и електрическа проводимост, а въглеродните материали също имат добра химическа стабилност и рециклируемост.Въпреки това, капацитетът на материалите за отрицателни електроди на основата на въглерод е относително нисък, което не може да отговори на изискванията на някои приложения за по-висок капацитет.Ето защо в момента има някои изследвания на нови въглеродни материали и композитни материали, надявайки се да подобрят допълнително капацитета и живота на цикъла на базираните на въглерод отрицателни електродни материали.

Все още има силициево-въглероден отрицателен електроден материал.Силициев (Si) материал: В сравнение с традиционните въглеродни отрицателни електроди, силициевите отрицателни електроди имат по-висок специфичен капацитет и енергийна плътност.Въпреки това, поради голямата скорост на разширение на силициевия материал, е лесно да се предизвика обемно разширение на електрода, като по този начин се скъсява живота на батерията.

Разделителятна литиево-йонна батерия е важна част от осигуряването на производителност и безопасност на батерията.Основната функция на сепаратора е да разделя положителните и отрицателните електроди, като в същото време може да образува канал за движение на йони и да поддържа необходимия електролит.Производителността и свързаните с нея параметри на сепаратора за литиево-йонна батерия са представени, както следва:

1. Химическа стабилност: Диафрагмата трябва да има отлична химическа стабилност, добра устойчивост на корозия и устойчивост на стареене при условия на органичен разтворител и може да поддържа стабилна работа при тежки условия като висока температура и висока влажност.

2. Механична якост: Сепараторът трябва да има достатъчна механична якост и еластичност, за да осигури достатъчна якост на опън и устойчивост на износване, за да предотврати повреда по време на монтаж или употреба.

3. Йонна проводимост: При органичната електролитна система йонната проводимост е по-ниска от тази на водната електролитна система, така че сепараторът трябва да има характеристиките на ниско съпротивление и висока йонна проводимост.В същото време, за да се намали съпротивлението, дебелината на сепаратора трябва да бъде възможно най-тънка, за да направи площта на електрода възможно най-голяма.

4. Термична стабилност: Когато се появят аномалии или повреди като презареждане, преразреждане и късо съединение по време на работа на батерията, сепараторът трябва да има добра термична стабилност.При определена температура диафрагмата трябва да омекне или да се стопи, като по този начин блокира вътрешната верига на батерията и предотвратява инциденти, свързани с безопасността на батерията.

5. Достатъчно овлажняване и контролируема структура на порите: Структурата на порите и повърхностното покритие на сепаратора трябва да имат достатъчна способност за контрол на намокрянето, за да се гарантира сепараторът, като по този начин се подобрява мощността и цикълът на живот на батерията.Най-общо казано, микропорестите диафрагми от полиетиленови люспи (PP) и полиетиленови люспи (PE) са обичайни диафрагмени материали в момента и цената е сравнително ниска.Но има и други материали за разделяне на литиево-йонни батерии, като полиестер, които имат добра производителност, но цената е сравнително висока.