Литий-иондук батареянын курамы

Литий-иондук батареянын курамы жана кайра иштетилиши

Theлитий-иондук батарейкаэлектролит, сепаратор, катод жана анод жана корпустан турат.

электролитлитий-иондук батареяда гел же полимер, же гел менен полимердин аралашмасы болушу мүмкүн.

Ли-иондук батарейкалардагы электролит батареядагы иондорду ташуу үчүн чөйрө катары кызмат кылат.Ал көбүнчө литий туздарынан жана органикалык эриткичтерден турат.Электролит литий-иондук батарейканын оң жана терс электроддорунун ортосундагы ион ташууда негизги ролду ойнойт, бул батареянын жогорку чыңалууга жана энергиянын жогорку тыгыздыгын камсыз кылат.Электролит жалпысынан жогорку тазалыктагы органикалык эриткичтерден, литий электролит туздарынан жана конкреттүү шарттарда белгилүү пропорцияларда кылдаттык менен айкалыштырылган зарыл кошумчалардан турат.

Катод материалылитий-ион батареянын түрлөрү:

• LiCoO2
• Li2MnO3
• LiFePO4
• NCM
• NCA

 Катод материалдары бүт батарейканын 30% ашык чыгымынан турат.

анодлитий-иондук батарейканын камтыйт

Анда литий-иондук батареянын аноду бүт батарейканын 5-10 пайызын түзөт.Көмүртек негизиндеги анод материалдары литий-иондук батарейкалар үчүн кеңири колдонулган аноддук материал болуп саналат.салттуу металл литий анод менен салыштырганда, ал жогорку коопсуздук жана туруктуулук бар.Көмүртек негизиндеги анод материалдары негизинен табигый жана жасалма графиттен, көмүртек буласынан жана башка материалдардан алынат.Алардын ичинен графит негизги материал болуп саналат, анын өзгөчө бетинин аянты жана электр өткөргүчтүгү жогору, ал эми көмүртек материалдары да жакшы химиялык туруктуулукка жана кайра иштетүүгө жөндөмдүү.Бирок, көмүртек негизделген терс электрод материалдар кубаттуулугу жогору кубаттуулугу үчүн кээ бир өтүнмөлөрдүн талаптарына жооп бере албайт, салыштырмалуу төмөн.Ошондуктан, азыркы учурда көмүртек негизделген терс электрод материалдардын кубаттуулугу жана цикл өмүрүн жакшыртуу үчүн үмүт, жаңы көмүр материалдар жана курама материалдар боюнча кээ бир изилдөөлөр бар.

Ал дагы эле кремний-көмүртек терс электрод материалы бар.Кремний (Si) материалы: салттуу көмүртек терс электроддор менен салыштырганда, кремний терс электроддор жогорку өзгөчө кубаттуулугу жана энергия тыгыздыгы бар.Бирок, кремний материалынын кеңейүү ылдамдыгы чоң болгондуктан, электроддун көлөмүнүн кеңейишине алып келүү оңой, бул батареянын иштөө мөөнөтүн кыскартат.

Сепараторлитий-иондук батарейка батареянын иштешин жана коопсуздугун камсыз кылуунун маанилүү бөлүгү болуп саналат.Сепаратордун негизги милдети оң жана терс электроддорду бөлүү болуп саналат, ошол эле учурда ал ион кыймылы үчүн каналды түзө алат жана керектүү электролитти кармап турат.Литий-иондук батарейканын сепараторунун иштеши жана тиешелүү параметрлери төмөнкүдөй киргизилет:

1. Химиялык туруктуулук: диафрагма органикалык эриткич шарттарында мыкты химиялык туруктуулук, жакшы коррозияга туруктуулук жана карылык каршылык болушу керек, ошондой эле, мисалы, жогорку температура жана жогорку нымдуулук сыяктуу катаал шарттарда туруктуу аткарууну сактай алат.

2. Механикалык күч: сепаратор жетишерлик чыңалуу күчүн жана монтаждоо же колдонуу учурунда бузулууга жол бербөө үчүн жетиштүү механикалык күчкө жана ийкемдүүлүккө ээ болушу керек.

3. Иондук өткөргүчтүк: органикалык электролит системасынын астында, иондук өткөрүмдүүлүк суулуу электролит системасына караганда төмөн болуп саналат, ошондуктан сепаратор аз каршылык жана жогорку иондук өткөрүмдүүлүк өзгөчөлүктөрүнө ээ болушу керек.Ошол эле учурда каршылыкты азайтуу үчүн, электроддун аянтын мүмкүн болушунча чоң кылуу үчүн сепаратордун калыңдыгы мүмкүн болушунча ичке болушу керек.

4. Термикалык туруктуулук: Батареяны иштетүү учурунда нормадан ашыкча заряд, ашыкча заряд жана кыска туташуу сыяктуу бузулуулар же бузулуулар пайда болгондо, сепаратор жакшы жылуулук туруктуулугуна ээ болушу керек.Белгилүү бир температурада диафрагма жумшарышы же эриши керек, ошону менен аккумулятордун ички чынжырын жаап, батареянын коопсуздук кырсыктарын алдын алат.

5. Жетиштүү нымдоо жана контролдонуучу тешикче структурасы: сепаратордун тешикчелеринин түзүлүшү жана беттик каптоосу сепараторду камсыз кылуу үчүн жетиштүү нымдоо контролуна ээ болушу керек, ошону менен батареянын күчүн жана циклинин мөөнөтүн жакшыртат.Жалпысынан алганда, полиэтилен кабыкчасы (PP) жана полиэтилен кабыкчасы (ПЭ) микропороздук диафрагмалар азыркы учурда кеңири таралган диафрагма материалдары болуп саналат жана баасы салыштырмалуу арзан.Бирок, мисалы, жакшы көрсөткүчтөрү бар полиэстер сыяктуу башка литий-иондук батарея сепаратор материалдар бар, бирок баасы салыштырмалуу жогору.