Compoziția bateriei litiu-ion

Compoziția și reciclarea bateriei litiu-ion

Thebaterie litiu-ioneste compus din electrolit, separator, catod și anod și carcasă.

Electrolitulîntr-o baterie litiu-ion poate fi un gel sau un polimer, sau un amestec de gel și polimer.

Electrolitul din bateriile Li-ion acționează ca un mediu pentru transportul ionilor în baterie.De obicei, constă din săruri de litiu și solvenți organici.Electrolitul joacă un rol cheie în transportul ionilor între electrozii pozitivi și negativi ai unei baterii litiu-ion, asigurând că bateria poate atinge tensiune înaltă și densitate mare de energie.Electrolitul este în general compus din solvenți organici de înaltă puritate, săruri de electroliți de litiu și aditivi necesari combinați cu grijă în proporții specifice în condiții specifice.

Materialul catodictipuri de baterie litiu-ion:

• LiCoO2
• Li2MnO3
• LiFePO4
• NCM
• NCA

 Materialele catodice constau din costurile de peste 30% ale intregii baterii.

Anoduldin bateria litiu-ion contine

Apoi anodul bateriei litiu-ion constă în aproximativ 5-10 procente de costuri din întreaga baterie.Materialele anodice pe bază de carbon sunt un material anodic utilizat în mod obișnuit pentru bateriile cu litiu-ion.În comparație cu anodul tradițional de litiu metalic, are siguranță și stabilitate mai ridicate.Materialele anodice pe bază de carbon provin în principal din grafit natural și artificial, fibră de carbon și alte materiale.Printre acestea, grafitul este materialul principal, care are o suprafață specifică mare și conductivitate electrică, iar materialele de carbon au, de asemenea, o bună stabilitate chimică și reciclabilitate.Cu toate acestea, capacitatea materialelor cu electrozi negativi pe bază de carbon este relativ scăzută, ceea ce nu poate îndeplini cerințele unor aplicații pentru o capacitate mai mare.Prin urmare, există în prezent unele cercetări asupra noilor materiale de carbon și materiale compozite, în speranța de a îmbunătăți în continuare capacitatea și ciclul de viață al materialelor cu electrozi negativi pe bază de carbon.

Are încă materialul electrodului negativ siliciu-carbon.Material de siliciu (Si): în comparație cu electrozii negativi de carbon tradiționali, electrozii negativi de siliciu au o capacitate specifică și o densitate de energie mai mare.Cu toate acestea, datorită ratei mari de expansiune a materialului de siliciu, este ușor să provocați extinderea volumului electrodului, scurtând astfel durata de viață a bateriei.

Separatorula unei baterii litiu-ion este o parte importantă a asigurării performanței și siguranței bateriei.Funcția principală a separatorului este de a separa electrozii pozitivi și negativi și, în același timp, poate forma și un canal pentru mișcarea ionilor și menține electrolitul necesar.Performanța și parametrii aferenti separatorului bateriei litiu-ion sunt introduși după cum urmează:

1. Stabilitate chimică: Diafragma trebuie să aibă o stabilitate chimică excelentă, o bună rezistență la coroziune și rezistență la îmbătrânire în condiții de solvenți organici și poate menține performanța stabilă în condiții dure, cum ar fi temperaturi ridicate și umiditate ridicată.

2. Rezistenta mecanica: Separatorul trebuie sa aiba o rezistenta mecanica si elasticitate suficienta pentru a asigura o rezistenta suficienta la tractiune si rezistenta la uzura pentru a preveni deteriorarea in timpul asamblarii sau utilizarii.

3. Conductivitate ionică: În cadrul sistemului de electroliți organici, conductivitatea ionică este mai mică decât cea a sistemului de electroliți apos, astfel încât separatorul ar trebui să aibă caracteristicile de rezistență scăzută și conductivitate ionică ridicată.În același timp, pentru a reduce rezistența, grosimea separatorului trebuie să fie cât mai subțire pentru a face zona electrodului cât mai mare.

4. Stabilitate termică: Când apar anomalii sau defecțiuni precum supraîncărcare, supradescărcare și scurtcircuit în timpul funcționării bateriei, separatorul trebuie să aibă o stabilitate termică bună.La o anumită temperatură, diafragma ar trebui să se înmoaie sau să se topească, blocând astfel circuitul intern al bateriei și prevenind accidentele de siguranță ale bateriei.

5. Udare suficientă și structură a porilor controlabilă: Structura porilor și acoperirea suprafeței separatorului ar trebui să aibă o capacitate suficientă de control pentru umectare pentru a asigura separatorul, îmbunătățind astfel puterea și durata de viață a bateriei.În general, diafragmele microporoase din fulgi de polietilenă (PP) și fulgi de polietilenă (PE) sunt materiale comune pentru diafragme în prezent, iar prețul este relativ ieftin.Dar există și alte materiale de separare a bateriei litiu-ion, cum ar fi poliesterul, care au performanțe bune, dar prețul este relativ mare.