Litium-ion batterisammensetning

Sammensetning og resirkulering av litium-ion-batteri

Delitium-ion-batterier sammensatt av elektrolytten, separatoren, katoden og anoden og huset.

Elektrolytteni et litium-ion batteri kan være en gel eller en polymer, eller en blanding av gel og polymer.

Elektrolytten i Li-ion-batterier fungerer som et medium for transport av ioner i batteriet.Den består vanligvis av litiumsalter og organiske løsemidler.Elektrolytten spiller en nøkkelrolle i ionetransport mellom de positive og negative elektrodene til et litium-ion-batteri, og sikrer at batteriet kan oppnå høy spenning og høy energitetthet.Elektrolytten er vanligvis sammensatt av organiske løsningsmidler med høy renhet, litiumelektrolyttsalter og nødvendige tilsetningsstoffer nøye kombinert i spesifikke proporsjoner under spesifikke forhold.

Katodematerialettyper litium-ion-batterier:

• LiCoO2
• Li2MnO3
• LiFePO4
• NCM
• NCA

 Katodematerialene består av de over 30 % kostnadene for hele batteriet.

Anodenav litium-ion-batteriet inneholder

Da består anoden til litium-ion-batteriet av ca 5-10 prosent kostnader av hele batteriet.Karbonbaserte anodematerialer er et ofte brukt anodemateriale for litiumionbatterier.Sammenlignet med den tradisjonelle metalllitiumanoden har den høyere sikkerhet og stabilitet.Karbonbaserte anodematerialer kommer hovedsakelig fra naturlig og kunstig grafitt, karbonfiber og andre materialer.Blant dem er grafitt hovedmaterialet, som har høyt spesifikt overflateareal og elektrisk ledningsevne, og karbonmaterialer har også god kjemisk stabilitet og resirkulerbarhet.Kapasiteten til karbonbaserte negative elektrodematerialer er imidlertid relativt lav, noe som ikke kan oppfylle kravene til noen applikasjoner for høyere kapasitet.Derfor er det for tiden noen undersøkelser på nye karbonmaterialer og komposittmaterialer, i håp om å forbedre kapasiteten og sykluslevetiden til karbonbaserte negative elektrodematerialer ytterligere.

Den har fortsatt silisium-karbon negativt elektrodemateriale.Silisium (Si) materiale: Sammenlignet med tradisjonelle karbon negative elektroder, har silisium negative elektroder høyere spesifikk kapasitet og energitetthet.På grunn av den store ekspansjonshastigheten til silisiummaterialet er det imidlertid lett å forårsake volumutvidelse av elektroden, og dermed forkorte batteriets levetid.

Separatorenav et litium-ion-batteri er en viktig del av å sikre batteriytelse og sikkerhet.Hovedfunksjonen til separatoren er å skille de positive og negative elektrodene, og samtidig kan den også danne en kanal for ionebevegelse og opprettholde den nødvendige elektrolytten.Ytelsen og relaterte parametere til litium-ion batteriseparatoren introduseres som følger:

1. Kjemisk stabilitet: Membranen skal ha utmerket kjemisk stabilitet, god korrosjonsbestandighet og aldringsmotstand under organiske løsemiddelforhold, og kan opprettholde stabil ytelse under tøffe forhold som høy temperatur og høy luftfuktighet.

2. Mekanisk styrke: Separatoren bør ha tilstrekkelig mekanisk styrke og elastisitet for å sikre tilstrekkelig strekkstyrke og slitestyrke for å forhindre skade under montering eller bruk.

3. Ioneledningsevne: Under det organiske elektrolyttsystemet er den ioniske ledningsevnen lavere enn det vandige elektrolyttsystemet, så separatoren bør ha egenskapene til lav motstand og høy ionisk ledningsevne.Samtidig, for å redusere motstanden, bør tykkelsen på separatoren være så tynn som mulig for å gjøre elektrodeområdet så stort som mulig.

4. Termisk stabilitet: Når unormalt eller feil som overlading, overutlading og kortslutning oppstår under batteridrift, må separatoren ha god termisk stabilitet.Ved en viss temperatur skal membranen mykne eller smelte, og dermed blokkere den interne kretsen til batteriet og forhindre batterisikkerhetsulykker.

5. Tilstrekkelig fukting og kontrollerbar porestruktur: Porestrukturen og overflatebelegget til separatoren bør ha tilstrekkelig fuktingskontrollerbarhet for å sikre separatoren, og dermed forbedre batteriets kraft og sykluslevetid.Generelt sett er polyetylenflak (PP) og polyetylenflak (PE) mikroporøse membraner vanlige membranmaterialer for tiden, og prisen er relativt billig.Men det er andre litium-ion batteriseparatormaterialer, for eksempel polyester, som har god ytelse, men prisen er relativt høy.