Bateri berprestasi tinggi:Bateri litium-ionterdiri daripada empat bahagian utama: bahan elektrod positif, bahan elektrod negatif, pemisah, dan elektrolit.Antaranya, pemisah adalah komponen dalaman utama dalambateri litium-ion.Walaupun ia tidak mengambil bahagian secara langsung dalam tindak balas elektrokimia, ia memainkan peranan penting dalam prestasi bateri.Ia bukan sahaja menjejaskan kapasiti, prestasi kitaran dan ketumpatan arus cas dan nyahcas bateri, tetapi juga berkaitan dengan keselamatan dan hayat bateri.bateri.Pemisah mengekalkan operasi dan prestasi bateri yang betul dengan menyediakan saluran pengaliran ion, menghalang pencampuran elektrolit, dan menyediakan sokongan mekanikal. Kekonduksian ion pemisah secara langsung mempengaruhi kelajuan dan kecekapan pengecasan dan nyahcas bateri.Kekonduksian ion yang lebih baik boleh meningkatkan ketumpatan kuasa bateri.Di samping itu, prestasi pengasingan elektrolit pemisah menentukan keselamatan bateri.Pengasingan berkesan elektrolit antara elektrod positif dan negatif boleh mengelakkan isu keselamatan seperti litar pintas dan terlalu panas.Pemisah juga perlu mempunyai kekuatan mekanikal yang baik dan fleksibiliti untuk mengatasi pengembangan dan pengecutan bateri dan mengelakkan kerosakan mekanikal dan litar pintas dalaman.Selain itu, pemisah juga perlu mengekalkan kestabilan struktur dan fungsi semasahayat bateriuntuk memastikan operasi bateri yang boleh dipercayai jangka panjang.Walaupun pemisah tidak mengambil bahagian secara langsung dalam tindak balas elektrokimia bateri, ia mempunyai kesan penting ke atas sifat utama seperti kapasiti bateri, prestasi kitaran, kelajuan pengecasan dan nyahcas, keselamatan dan jangka hayat .Oleh itu, pembangunan dan pengoptimuman pemisah adalah sangat penting kepada pembangunan dan penggunaan bateri litium-ion.
1. Fungsi penting pemisah dalambateri litium-ion
Pemisah memainkan peranan penting dalam bateri litium-ion.Ia bukan sahaja penghalang fizikal yang memisahkan elektrod positif dan negatif, tetapi juga mempunyai fungsi penting berikut:1.Penghantaran ion: Pemisah mesti mempunyai prestasi penghantaran ion yang baik dan dapat membenarkan ion litium menghantar secara bebas antara elektrod positif dan negatif.Pada masa yang sama, pemisah perlu menyekat penghantaran elektron dengan berkesan untuk mengelakkan litar pintas dan nyahcas sendiri.2.Penyelenggaraan elektrolit: Pemisah perlu mempunyai rintangan yang baik terhadap penembusan pelarut, yang dapat mengekalkan pengagihan seragam elektrolit antara elektrod positif dan negatif dengan berkesan dan mencegah kehilangan elektrolit dan perubahan kepekatan.3.Kekuatan mekanikal: Pemisah perlu mempunyai kekuatan mekanikal yang mencukupi untuk menahan tekanan mekanikal seperti mampatan, pengembangan dan getaran bateri untuk memastikan kestabilan dan keselamatan bateri.4.Kestabilan terma: Pemisah perlu mempunyai kestabilan haba yang baik untuk mengekalkan kestabilan struktur dalam persekitaran suhu tinggi dan mengelakkan pelarian haba dan penguraian terma.5.Kalis api: Pemisah perlu mempunyai kalis api yang baik, yang boleh menghalang bateri daripada kebakaran atau letupan dengan berkesan dalam keadaan yang tidak normal. Untuk memenuhi keperluan di atas, pemisah biasanya diperbuat daripada bahan polimer, seperti polipropilena (PP), polietilena (PE), dsb. Selain itu, parameter seperti ketebalan, keliangan, dan saiz liang pemisah juga akan mempengaruhi prestasi bateri.Oleh itu, dalam proses penyediaan bateri litium-ion, adalah sangat penting untuk memilih bahan pemisah yang sesuai dan mengoptimumkan reka bentuk struktur pemisah.
2. Peranan utama pemisah dalambateri litium:
Dalam bateri lithium-ion, pemisah memainkan peranan penting dan mempunyai fungsi utama berikut:1.Pengaliran ion: Pemisah membenarkan ion litium diangkut antara elektrod positif dan negatif.Pemisah biasanya mempunyai kekonduksian ionik yang tinggi, yang boleh menggalakkan aliran ion litium yang cepat dan sekata dalam bateri dan mencapai pengecasan dan nyahcas bateri yang cekap.2.Keselamatan bateri: Pemisah boleh menghalang sentuhan terus dan litar pintas antara elektrod positif dan negatif, mengelakkan arus lebih dan terlalu panas di dalam bateri, dan menyediakan keselamatan bateri.3.Pengasingan elektrolit: Pemisah menghalang gas, kekotoran dan bahan lain dalam elektrolit dalam bateri daripada bercampur antara elektrod positif dan negatif, mengelakkan tindak balas dan kehilangan kimia yang tidak perlu, dan mengekalkan kestabilan dan hayat kitaran bateri.4.Sokongan mekanikal: Pemisah memainkan peranan sokongan mekanikal dalam bateri.Ia boleh menetapkan kedudukan elektrod positif dan negatif dan komponen bateri lain.Ia juga mempunyai tahap fleksibiliti dan kebolehluasan tertentu untuk menyesuaikan diri dengan pengembangan dan pengecutan bateri. Pemisah memainkan peranan penting dalam pengaliran ion, keselamatan bateri, pengasingan elektrolit dan sokongan mekanikal dalam bateri lithium-ion.Ia boleh memastikan operasi dan prestasi bateri yang stabil.
3. Jenis pemisah bateri lithium-ion
Terdapat banyak jenis pemisah bateri lithium-ion, yang biasa termasuk yang berikut:1.Pemisah polipropilena (PP): Ini pada masa ini merupakan bahan pemisah yang paling biasa digunakan.Pemisah polipropilena mempunyai rintangan kimia yang sangat baik, kestabilan haba yang baik dan kekuatan mekanikal, di samping mempunyai selektiviti ion sederhana dan sifat konduktif.2.Pemisah poliimida (PI): Pemisah poliimida mempunyai kestabilan terma dan kestabilan kimia yang tinggi, dan boleh mengekalkan prestasi yang stabil dalam persekitaran suhu tinggi.Oleh kerana rintangan voltannya yang tinggi, pemisah polimida sering digunakan dalam bateri dengan ketumpatan tenaga yang tinggi dan keperluan kuasa yang tinggi.3.Pemisah polietilena (PE): Pemisah polietilena mempunyai kekonduksian ion yang tinggi dan kekuatan mekanikal yang baik, dan sering digunakan dalam jenis tertentu bateri litium-ion, seperti supercapacitors dan bateri litium-sulfur.4.Diafragma seramik komposit: Diafragma seramik komposit diperbuat daripada substrat polimer bertetulang gentian seramik.Ia mempunyai kekuatan mekanikal yang tinggi dan rintangan haba dan boleh menahan suhu tinggi dan kerosakan fizikal.5.Pemisah Nanopore: Pemisah Nanopore menggunakan kekonduksian ion yang sangat baik bagi struktur nanopori, sambil memenuhi kekuatan mekanikal dan kestabilan kimia yang baik.Ia dijangka digunakan dalam bateri litium-ion dengan kuasa tinggi dan keperluan hayat yang panjang. Pemisah bahan dan struktur yang berbeza ini boleh dipilih dan dioptimumkan mengikut reka bentuk bateri dan keperluan prestasi yang berbeza.
4. Keperluan prestasi pemisah bateri litium-ion
Pemisah bateri litium-ion ialah komponen kritikal dengan keperluan prestasi berikut:1.Kekonduksian elektrolit yang tinggi: Pemisah mesti mempunyai kekonduksian elektrolit yang tinggi untuk menggalakkan pengaliran ion antara elektrod positif dan negatif untuk mencapai pengecasan dan nyahcas bateri yang cekap.2.Selektiviti ion yang sangat baik: Pemisah perlu mempunyai selektiviti ion yang baik, membenarkan hanya penghantaran ion litium dan menghalang penembusan atau tindak balas bahan lain dalam bateri.3.Kestabilan haba yang baik: Pemisah perlu mempunyai kestabilan terma yang baik dan dapat mengekalkan kestabilan struktur dalam keadaan yang melampau seperti suhu tinggi atau pengecasan berlebihan untuk mengelakkan pelarian haba atau penyejatan elektrolit dan masalah lain.4.Kekuatan dan fleksibiliti mekanikal yang sangat baik: Pemisah perlu mempunyai kekuatan dan kelenturan mekanikal yang tinggi untuk mengelakkan masalah seperti litar pintas tepi atau kerosakan dalaman, dan untuk menyesuaikan diri dengan pengembangan dan pengecutan bateri.5.Rintangan kimia yang baik: Pemisah perlu mempunyai rintangan kimia yang baik dan dapat menahan kakisan atau pencemaran pemisah oleh elektrolit, gas dan kekotoran dalam bateri.6.Rintangan rendah dan kebolehtelapan rendah: Pemisah harus mempunyai rintangan yang rendah dan kebolehtelapan yang rendah untuk mengurangkan kehilangan rintangan dan kehilangan elektrolit di dalam bateri. Keperluan prestasi pemisah bateri litium-ion adalah kekonduksian elektrolit yang tinggi, pemilihan ion yang sangat baik, kestabilan haba yang baik, mekanikal yang sangat baik. kekuatan dan fleksibiliti, rintangan kimia yang baik, rintangan rendah dan kebolehtelapan rendah.Keperluan prestasi ini memastikan keselamatan bateri, hayat kitaran dan ketumpatan tenaga.
Masa siaran: Sep-15-2023