Yüksek performanslı pil:Lityum iyon bataryadört ana bölümden oluşur: pozitif elektrot malzemesi, negatif elektrot malzemesi, ayırıcı ve elektrolit.Bunlar arasında ayırıcı önemli bir iç bileşendir.lityum iyon piller.Elektrokimyasal reaksiyona doğrudan katılmasa da pil performansında hayati bir rol oynar.Pilin kapasitesini, çevrim performansını ve şarj-deşarj akım yoğunluğunu etkilediği gibi pilin güvenliği ve ömrü ile de ilgilidir.pil.Ayırıcı, iyon iletim kanalları sağlayarak, elektrolit karışmasını önleyerek ve mekanik destek sağlayarak akülerin düzgün çalışmasını ve performansını korur. Ayırıcının iyon iletkenliği, akünün şarj ve deşarj hızını ve verimliliğini doğrudan etkiler.Daha iyi iyon iletkenliği pilin güç yoğunluğunu artırabilir.Ayrıca ayırıcının elektrolit izolasyon performansı akünün güvenliğini belirler.Pozitif ve negatif elektrotlar arasındaki elektrolitin etkili şekilde izolasyonu, kısa devre ve aşırı ısınma gibi güvenlik sorunlarını önleyebilir.Ayırıcının ayrıca pilin genleşmesi ve daralmasıyla başa çıkabilmek ve mekanik hasarları ve dahili kısa devreleri önlemek için iyi bir mekanik dayanıklılığa ve esnekliğe sahip olması gerekir.Ayrıca ayırıcının aynı zamanda yapısal ve işlevsel stabiliteyi de koruması gerekir.pil ömrüPilin uzun süreli güvenilir çalışmasını sağlamak için. Ayırıcı, pilin elektrokimyasal reaksiyonuna doğrudan katılmasa da pil kapasitesi, çevrim performansı, şarj ve deşarj hızı, güvenlik ve kullanım ömrü gibi temel özellikler üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. .Bu nedenle ayırıcıların geliştirilmesi ve optimizasyonu, lityum iyon pillerin geliştirilmesi ve uygulanması açısından kritik öneme sahiptir.
1. Ayırıcıların önemli işlevilityum iyon piller
Ayırıcılar lityum iyon pillerde hayati bir rol oynar.Pozitif ve negatif elektrotları ayıran sadece fiziksel bir bariyer değildir, aynı zamanda aşağıdaki önemli işlevlere de sahiptir:1.İyon iletimi: Ayırıcı iyi bir iyon iletim performansına sahip olmalı ve lityum iyonlarının pozitif ve negatif elektrotlar arasında serbestçe iletilmesine izin verebilmelidir.Aynı zamanda ayırıcının, kısa devreleri ve kendi kendine deşarjı önlemek için elektronların iletimini etkili bir şekilde engellemesi gerekir.2.Elektrolitin bakımı: Ayırıcının, pozitif ve negatif elektrotlar arasında elektrolitin eşit dağılımını etkili bir şekilde koruyabilen ve elektrolit kaybını ve konsantrasyon değişikliklerini önleyebilen solvent nüfuzuna karşı iyi bir dirence sahip olması gerekir.3.Mekanik dayanım: Ayırıcının, akünün stabilitesini ve güvenliğini sağlamak için, akünün sıkışması, genleşmesi ve titreşimi gibi mekanik strese dayanacak yeterli mekanik dayanıma sahip olması gerekir.4.Termal stabilite: Ayırıcının, yüksek sıcaklıktaki ortamlarda yapısal stabiliteyi korumak ve termal kaçak ve termal ayrışmayı önlemek için iyi bir termal stabiliteye sahip olması gerekir.5.Alev geciktirici: Ayırıcının, pilin anormal koşullar altında yangın veya patlamasını etkili bir şekilde önleyebilecek iyi bir alev geciktiriciye sahip olması gerekir. Yukarıdaki gereksinimleri karşılamak için ayırıcılar genellikle polipropilen (PP), polietilen gibi polimer malzemelerden yapılır. (PE), vb. Ayrıca ayırıcının kalınlığı, gözenekliliği, gözenek boyutu gibi parametreler de pilin performansını etkileyecektir.Bu nedenle lityum iyon pillerin hazırlanma sürecinde uygun ayırıcı malzemelerinin seçilmesi ve ayırıcının yapısal tasarımının optimize edilmesi çok önemlidir.
2. Ayırıcıların ana rolülityum piller:
Lityum iyon pillerde ayırıcı önemli bir rol oynar ve aşağıdaki ana işlevlere sahiptir:1.İyon iletimi: Ayırıcı, lityum iyonlarının pozitif ve negatif elektrotlar arasında taşınmasına izin verir.Ayırıcı genellikle yüksek iyonik iletkenliğe sahiptir; bu, pildeki lityum iyonlarının hızlı ve eşit akışını destekleyebilir ve pilin verimli şarj edilmesini ve boşaltılmasını sağlayabilir.2.Pil güvenliği: Ayırıcı, pozitif ve negatif elektrotlar arasında doğrudan teması ve kısa devreyi önleyebilir, pil içindeki aşırı akımı ve aşırı ısınmayı önleyebilir ve pil güvenliğini sağlayabilir.3.Elektrolit izolasyonu: Ayırıcı, aküdeki elektrolitte bulunan gazların, yabancı maddelerin ve diğer maddelerin pozitif ve negatif elektrotlar arasında karışmasını önleyerek gereksiz kimyasal reaksiyonların ve kayıpların önüne geçerek akünün stabilitesini ve çevrim ömrünü korur.4.Mekanik destek: Ayırıcı, aküdeki mekanik desteğin rolünü oynar.Pozitif ve negatif elektrotların ve diğer akü bileşenlerinin konumlarını sabitleyebilir.Ayrıca pilin genleşmesine ve daralmasına uyum sağlamak için belirli bir derecede esnekliğe ve genişleyebilirliğe sahiptir. Ayırıcılar, lityum iyon pillerde iyon iletimi, pil güvenliği, elektrolit izolasyonu ve mekanik destek açısından önemli bir rol oynar.Pilin istikrarlı çalışmasını ve performansını sağlayabilir.
3. Lityum-iyon pil ayırıcı türleri
Lityum-iyon pil ayırıcıların pek çok türü vardır; en yaygın olanları aşağıdakileri içerir:1.Polipropilen (PP) ayırıcı: Şu anda en yaygın kullanılan ayırıcı malzemedir.Polipropilen ayırıcılar mükemmel kimyasal dirence, iyi termal stabiliteye ve mekanik dayanıma sahip olmanın yanı sıra orta düzeyde iyon seçiciliği ve iletken özelliklere sahiptir.2.Poliimid (PI) ayırıcı: Poliimid ayırıcı, yüksek termal stabiliteye ve kimyasal stabiliteye sahiptir ve yüksek sıcaklık ortamlarında istikrarlı performansı koruyabilir.Poliimid ayırıcılar, yüksek gerilim direncinden dolayı, yüksek enerji yoğunluğuna ve yüksek güç gereksinimine sahip akülerde sıklıkla kullanılmaktadır.3.Polietilen (PE) ayırıcı: Polietilen ayırıcı, yüksek iyon iletkenliğine ve iyi mekanik dayanıklılığa sahiptir ve genellikle süper kapasitörler ve lityum-kükürt piller gibi belirli tipte lityum-iyon pillerde kullanılır.4.Kompozit seramik diyafram: Kompozit seramik diyafram, seramik elyafla güçlendirilmiş polimer alt tabakadan yapılmıştır.Yüksek mekanik dayanıma ve ısı direncine sahiptir ve yüksek sıcaklık ve fiziksel hasara dayanabilir.5.Nano gözenek ayırıcı: Nano gözenek ayırıcı, iyi mekanik mukavemet ve kimyasal stabiliteyi karşılarken, nano gözenek yapısının mükemmel iyon iletkenliğini kullanır.Yüksek güç ve uzun ömür gereksinimi olan lityum iyon pillerde uygulanması beklenmektedir. Farklı malzeme ve yapıdaki bu ayırıcılar, farklı pil tasarımları ve performans gereksinimlerine göre seçilip optimize edilebilmektedir.
4. Lityum İyon Pil Ayırıcılarının Performans Gereksinimleri
Lityum-iyon pil ayırıcıları aşağıdaki performans gereksinimlerine sahip kritik bir bileşendir:1.Yüksek elektrolit iletkenliği: Akünün verimli şarj ve deşarjını sağlamak amacıyla pozitif ve negatif elektrotlar arasındaki iyon iletimini desteklemek için ayırıcının yüksek elektrolit iletkenliğine sahip olması gerekir.2.Mükemmel iyon seçiciliği: Ayırıcının iyi bir iyon seçiciliğine sahip olması, yalnızca lityum iyonlarının iletilmesine izin vermesi ve pildeki diğer maddelerin nüfuz etmesini veya reaksiyona girmesini önlemesi gerekir.3.İyi termal stabilite: Ayırıcının iyi bir termal stabiliteye sahip olması ve termal kaçak veya elektrolit buharlaşmasını ve diğer sorunları önlemek için yüksek sıcaklık veya aşırı şarj gibi aşırı koşullar altında yapısal stabiliteyi koruyabilmesi gerekir.4.Mükemmel mekanik mukavemet ve esneklik: Ayırıcının, kenar kısa devreleri veya dahili hasarlar gibi sorunları önlemek ve akünün genleşip daralmasına uyum sağlamak için yüksek mekanik mukavemete ve esnekliğe sahip olması gerekir.5.İyi kimyasal direnç: Ayırıcının iyi bir kimyasal dirence sahip olması ve ayırıcının aküdeki elektrolitler, gazlar ve yabancı maddeler nedeniyle korozyona veya kirlenmesine karşı dayanıklı olması gerekir.6.Düşük direnç ve düşük geçirgenlik: Akü içindeki direnç kaybını ve elektrolit kaybını azaltmak için ayırıcının düşük direnci ve düşük geçirgenliği olmalıdır. Lityum-iyon akü ayırıcılarının performans gereksinimleri, yüksek elektrolit iletkenliği, mükemmel iyon seçiciliği, iyi termal kararlılık, mükemmel mekaniktir. mukavemet ve esneklik, iyi kimyasal direnç, düşük direnç ve düşük geçirgenlik.Bu performans gereksinimleri pil güvenliğini, çevrim ömrünü ve enerji yoğunluğunu garanti eder.
Gönderim zamanı: 15 Eylül 2023