Suure jõudlusega aku:Liitium-ioonakukoosneb neljast põhiosast: positiivse elektroodi materjal, negatiivse elektroodi materjal, separaator ja elektrolüüt.Nende hulgas on eraldaja peamine sisemine komponentliitium-ioonakud.Kuigi see ei osale otseselt elektrokeemilises reaktsioonis, mängib see aku jõudluses üliolulist rolli.See ei mõjuta mitte ainult aku mahtuvust, tsükli jõudlust ning laadimis- ja tühjendusvoolu tihedust, vaid on seotud ka aku ohutuse ja elueaga.aku.Separaator tagab aku korraliku töö ja jõudluse, pakkudes ioonide juhtivuskanaleid, takistades elektrolüütide segunemist ja pakkudes mehaanilist tuge. Separaatori ioonide juhtivus mõjutab otseselt aku laadimis- ja tühjenemiskiirust ning tõhusust.Parem ioonijuhtivus võib parandada aku võimsustihedust.Lisaks määrab separaatori elektrolüüdi isolatsiooni jõudlus aku ohutuse.Elektrolüüdi tõhus isoleerimine positiivse ja negatiivse elektroodi vahel võib ära hoida ohutusprobleeme, nagu lühised ja ülekuumenemine.Separaatoril peab olema ka hea mehaaniline tugevus ja paindlikkus, et tulla toime aku paisumise ja kokkutõmbumisega ning vältida mehaanilisi kahjustusi ja sisemisi lühiseid.Lisaks peab separaator säilitama töö ajal struktuurse ja funktsionaalse stabiilsuseaku kestvuset tagada aku pikaajaline usaldusväärne töö. Kuigi separaator ei osale otseselt aku elektrokeemilises reaktsioonis, mõjutab see olulisel määral selliseid põhiomadusi nagu aku mahutavus, tsükli jõudlus, laadimis- ja tühjenemiskiirus, ohutus ja eluiga. .Seetõttu on separaatorite väljatöötamine ja optimeerimine liitium-ioonakude arendamisel ja rakendamisel kriitilise tähtsusega.
1. Separaatorite oluline funktsioonliitium-ioonakud
Separaatorid mängivad liitiumioonakudes üliolulist rolli.See pole mitte ainult füüsiline barjäär, mis eraldab positiivseid ja negatiivseid elektroode, vaid sellel on ka järgmised olulised funktsioonid:1.Ioonide ülekanne: separaatoril peab olema hea iooniülekande jõudlus ja see peab võimaldama liitiumioonidel vabalt liikuda positiivse ja negatiivse elektroodi vahel.Samal ajal on separaatoril vaja tõhusalt blokeerida elektronide ülekanne, et vältida lühiseid ja isetühjenemist.2.Elektrolüüdi hooldus: Separaatoril peab olema hea vastupidavus lahusti läbitungimisele, mis suudab tõhusalt säilitada elektrolüüdi ühtlast jaotumist positiivse ja negatiivse elektroodi vahel ning vältida elektrolüüdi kadu ja kontsentratsiooni muutusi.3.Mehaaniline tugevus: aku stabiilsuse ja ohutuse tagamiseks peab separaatoril olema piisav mehaaniline tugevus, et taluda mehaanilist pinget, nagu aku kokkusurumine, paisumine ja vibratsioon.4.Soojusstabiilsus: Separaatoril peab olema hea termiline stabiilsus, et säilitada kõrge temperatuuriga keskkondades struktuurne stabiilsus ning vältida termilist äravoolu ja termilist lagunemist.5.Leegiaeglustus: separaatoril peab olema hea leegiaeglustus, mis võib tõhusalt ära hoida aku tulekahju või plahvatuse ebatavalistes tingimustes. Ülaltoodud nõuete täitmiseks on separaatorid tavaliselt valmistatud polümeermaterjalidest, nagu polüpropüleen (PP), polüetüleen. (PE) jne. Lisaks mõjutavad aku jõudlust ka sellised parameetrid nagu eraldaja paksus, poorsus ja pooride suurus.Seetõttu on liitiumioonakude ettevalmistusprotsessis väga oluline valida sobivad separaatorimaterjalid ja optimeerida separaatori konstruktsiooni.
2. Separaatorite peamine roll aastalliitiumakud:
Liitium-ioonakudes on separaatoril võtmeroll ja sellel on järgmised põhifunktsioonid:1.Ioonide juhtivus: separaator võimaldab liitiumioonide transportimist positiivse ja negatiivse elektroodi vahel.Separaatoril on tavaliselt kõrge ioonjuhtivus, mis võib soodustada liitiumioonide kiiret ja ühtlast voolu akus ning saavutada aku tõhusa laadimise ja tühjenemise.2.Aku ohutus: eraldaja võib vältida otsekontakti ja lühist positiivse ja negatiivse elektroodi vahel, vältida ülevoolu ja aku ülekuumenemist ning tagada aku ohutus.3.Elektrolüüdi isolatsioon: Separaator takistab gaaside, lisandite ja muude ainete segunemist akus elektrolüüdis positiivse ja negatiivse elektroodi vahel, vältides tarbetuid keemilisi reaktsioone ja kadusid ning säilitades aku stabiilsuse ja tsükli eluea.4.Mehaaniline tugi: separaator mängib aku mehaanilise toe rolli.See suudab fikseerida positiivsete ja negatiivsete elektroodide ning muude akukomponentide asukohti.Sellel on ka teatav paindlikkus ja laiendatavus, et kohaneda aku laienemise ja kokkutõmbumisega. Separaatorid mängivad olulist rolli ioonide juhtivuse, aku ohutuse, elektrolüütide eraldamise ja mehaanilise toe tagamisel liitiumioonakudes.See võib tagada aku stabiilse töö ja jõudluse.
3. Liitium-ioonaku eraldajate tüübid
Liitium-ioonaku eraldajaid on mitut tüüpi, levinumad on järgmised: 1.Polüpropüleenist (PP) separaator: see on praegu kõige sagedamini kasutatav separaator.Polüpropüleenseparaatoritel on suurepärane keemiline vastupidavus, hea termiline stabiilsus ja mehaaniline tugevus, samas kui neil on mõõdukas ioonide selektiivsus ja juhtivad omadused.2.Polüimiidi (PI) separaator: polüimiidiseparaatoril on kõrge termiline stabiilsus ja keemiline stabiilsus ning see suudab säilitada stabiilse jõudluse kõrge temperatuuriga keskkondades.Kõrge pingetakistuse tõttu kasutatakse polüimiidseparaatoreid sageli suure energiatiheduse ja suure võimsusvajadusega akudes.3.Polüetüleeni (PE) separaator: polüetüleenseparaatoril on kõrge ioonijuhtivus ja hea mehaaniline tugevus ning seda kasutatakse sageli teatud tüüpi liitiumioonakudes, nagu superkondensaatorid ja liitiumväävelakud.4.Komposiitkeraamiline membraan: Komposiitkeraamiline membraan on valmistatud keraamiliste kiududega tugevdatud polümeersubstraadist.Sellel on kõrge mehaaniline tugevus ja kuumakindlus ning see talub kõrget temperatuuri ja füüsilisi kahjustusi.5.Nanopooride eraldaja: nanopooride eraldaja kasutab nanopooride struktuuri suurepärast ioonijuhtivust, täites samal ajal head mehaanilist tugevust ja keemilist stabiilsust.Eeldatakse, et seda kasutatakse suure võimsuse ja pika elueaga liitiumioonakudes. Neid erinevatest materjalidest ja struktuuridest eraldajaid saab valida ja optimeerida vastavalt erinevatele akude konstruktsioonidele ja jõudlusnõuetele.
4. Liitium-ioonakude separaatorite jõudlusnõuded
Liitium-ioonaku eraldajad on kriitilise tähtsusega komponent, millel on järgmised jõudlusnõuded:1.Kõrge elektrolüütide juhtivus: separaatoril peab olema kõrge elektrolüüdi juhtivus, et soodustada ioonide juhtivust positiivse ja negatiivse elektroodi vahel, et saavutada aku tõhus laadimine ja tühjendamine.2.Suurepärane ioonide selektiivsus: Separaatoril peab olema hea ioonide selektiivsus, mis võimaldab ainult liitiumioonide ülekandmist ja takistab teiste ainete läbitungimist või reaktsiooni akusse.3.Hea termiline stabiilsus: separaatoril peab olema hea termiline stabiilsus ja see peab suutma säilitada konstruktsiooni stabiilsust äärmuslikes tingimustes, nagu kõrge temperatuur või ülelaadimine, et vältida termilist põgenemist või elektrolüüdi aurustumist ja muid probleeme.4.Suurepärane mehaaniline tugevus ja paindlikkus: Separaatoril peab olema suur mehaaniline tugevus ja paindlikkus, et vältida selliseid probleeme nagu servalühised või sisemised kahjustused ning kohaneda aku paisumise ja kokkutõmbumisega.5.Hea keemiline vastupidavus: Separaatoril peab olema hea keemiline vastupidavus ja see peab olema vastupidav korrosioonile või separaatori saastumisele elektrolüütide, gaaside ja aku lisanditega.6.Madal takistus ja madal läbilaskvus: separaatoril peaks olema madal takistus ja madal läbilaskvus, et vähendada takistuse kadu ja elektrolüüdi kadu aku sees. Liitium-ioonaku eraldajate jõudlusnõuded on kõrge elektrolüütide juhtivus, suurepärane ioonide selektiivsus, hea termiline stabiilsus, suurepärane mehaaniline stabiilsus. tugevus ja paindlikkus, hea keemiline vastupidavus, madal vastupidavus ja madal läbilaskvus.Need jõudlusnõuded tagavad aku ohutuse, tsükli eluea ja energiatiheduse.
Postitusaeg: 15. september 2023