Lithium-ion batteri sammensætning

Sammensætning og genbrug af lithium-ion batteri

Detlithium-ion batterier sammensat af elektrolytten, separatoren, katoden og anoden og kabinettet.

Elektrolytteni et lithium-ion batteri kan være en gel eller en polymer, eller en blanding af gel og polymer.

Elektrolytten i Li-ion-batterier fungerer som et medium til transport af ioner i batteriet.Det består normalt af lithiumsalte og organiske opløsningsmidler.Elektrolytten spiller en nøglerolle i iontransport mellem de positive og negative elektroder på et lithium-ion batteri, hvilket sikrer, at batteriet kan opnå høj spænding og høj energitæthed.Elektrolytten er generelt sammensat af organiske opløsningsmidler med høj renhed, lithiumelektrolytsalte og nødvendige tilsætningsstoffer omhyggeligt kombineret i specifikke forhold under specifikke forhold.

Katodematerialettyper af lithium-ion-batterier:

• LiCoO2
• Li2MnO3
• LiFePO4
• NCM
• NCA

 Katodematerialerne består af de over 30 % omkostninger ved hele batteriet.

Anodenaf lithium-ion-batteriet indeholder

Så består anoden af ​​lithium-ion batteriet af omkring 5-10 procent omkostninger af hele batteriet.Kulstofbaserede anodematerialer er et almindeligt anvendt anodemateriale til lithium-ion-batterier.Sammenlignet med den traditionelle metallithiumanode har den højere sikkerhed og stabilitet.Kulstofbaserede anodematerialer kommer hovedsageligt fra naturlig og kunstig grafit, kulfiber og andre materialer.Blandt dem er grafit hovedmaterialet, som har et højt specifikt overfladeareal og elektrisk ledningsevne, og kulstofmaterialer har også god kemisk stabilitet og genanvendelighed.Imidlertid er kapaciteten af ​​kulstofbaserede negative elektrodematerialer relativt lav, hvilket ikke kan opfylde kravene i nogle applikationer til højere kapacitet.Derfor er der i øjeblikket nogle undersøgelser af nye kulstofmaterialer og kompositmaterialer i håb om yderligere at forbedre kapaciteten og cykluslevetiden for kulstofbaserede negative elektrodematerialer.

Den har stadig silicium-carbon-negative elektrodemateriale.Silicium (Si) materiale: Sammenlignet med traditionelle kulstofnegative elektroder har negative siliciumelektroder højere specifik kapacitet og energitæthed.På grund af siliciummaterialets store ekspansionshastighed er det dog let at forårsage volumenudvidelsen af ​​elektroden, hvorved batteriets levetid forkortes.

Separatorenaf et lithium-ion batteri er en vigtig del af at sikre batteriets ydeevne og sikkerhed.Separatorens hovedfunktion er at adskille de positive og negative elektroder, og på samme tid kan den også danne en kanal for ionbevægelse og vedligeholde den nødvendige elektrolyt.Ydeevnen og relaterede parametre for lithium-ion batteriseparatoren introduceres som følger:

1. Kemisk stabilitet: Membranen skal have fremragende kemisk stabilitet, god korrosionsbestandighed og ældningsbestandighed under forhold med organiske opløsningsmidler og kan opretholde stabil ydeevne under barske forhold såsom høj temperatur og høj luftfugtighed.

2. Mekanisk styrke: Separatoren skal have tilstrækkelig mekanisk styrke og elasticitet til at sikre tilstrækkelig trækstyrke og slidstyrke for at forhindre beskadigelse under montering eller brug.

3. Ionisk ledningsevne: Under det organiske elektrolytsystem er den ioniske ledningsevne lavere end det vandige elektrolytsystem, så separatoren skal have egenskaberne lav modstand og høj ionisk ledningsevne.Samtidig, for at reducere modstanden, skal tykkelsen af ​​separatoren være så tynd som muligt for at gøre elektrodearealet så stort som muligt.

4. Termisk stabilitet: Når der opstår abnormiteter eller fejl såsom overopladning, overafladning og kortslutning under batteridrift, skal separatoren have god termisk stabilitet.Ved en bestemt temperatur bør membranen blødgøres eller smelte og derved blokere batteriets indre kredsløb og forhindre batterisikkerhedsulykker.

5. Tilstrækkelig befugtning og kontrollerbar porestruktur: Separatorens porestruktur og overfladebelægning skal have tilstrækkelig befugtningskontrollerbarhed til at sikre separatoren og derved forbedre batteriets effekt og cykluslevetid.Generelt er polyethylenflage (PP) og polyethylenflake (PE) mikroporøse membraner almindelige membranmaterialer på nuværende tidspunkt, og prisen er relativt billig.Men der er andre lithium-ion batteri separator materialer, såsom polyester, som har god ydeevne, men prisen er relativt høj.