Састав литијум-јонске батерије

Састав и рециклажа литијум-јонске батерије

Тхелитијум јонска батеријасастоји се од електролита, сепаратора, катоде и аноде и кућишта.

Електролиту литијум-јонској батерији може бити гел или полимер, или мешавина гела и полимера.

Електролит у Ли-јонским батеријама делује као медијум за транспорт јона у батерији.Обично се састоји од литијумових соли и органских растварача.Електролит игра кључну улогу у транспорту јона између позитивне и негативне електроде литијум-јонске батерије, обезбеђујући да батерија може да постигне висок напон и високу густину енергије.Електролит се углавном састоји од органских растварача високе чистоће, соли литијум електролита и неопходних адитива пажљиво комбинованих у одређеним размерама под одређеним условима.

Материјал катодеврсте литијум-јонских батерија:

• ЛиЦоО2
• Ли2МнО3
• ЛиФеПО4
• НЦМ
• НЦА

 Катодни материјали се састоје од преко 30% трошкова целе батерије.

Анодалитијум-јонске батерије садржи

Тада се анода литијум-јонске батерије састоји од око 5-10 процената трошкова целе батерије.Анодни материјали на бази угљеника су најчешће коришћени анодни материјал за литијум-јонске батерије.У поређењу са традиционалном металном литијум анодом, има већу сигурност и стабилност.Анодни материјали на бази угљеника углавном потичу од природног и вештачког графита, угљеничних влакана и других материјала.Међу њима, графит је главни материјал, који има високу специфичну површину и електричну проводљивост, а угљенични материјали такође имају добру хемијску стабилност и могућност рециклирања.Међутим, капацитет негативних електродних материјала на бази угљеника је релативно низак, што не може задовољити захтеве неких апликација за већи капацитет.Стога, тренутно постоје нека истраживања о новим угљеничним материјалима и композитним материјалима, у нади да ће се додатно побољшати капацитет и животни век негативних електродних материјала на бази угљеника.

Још увек има материјал силицијум-угљеничне негативне електроде.Силицијум (Си) материјал: У поређењу са традиционалним угљеничним негативним електродама, силицијум негативне електроде имају већи специфични капацитет и густину енергије.Међутим, због велике брзине експанзије силицијумског материјала, лако је изазвати проширење запремине електроде, чиме се скраћује век батерије.

сепараторлитијум-јонске батерије је важан део обезбеђивања перформанси и безбедности батерије.Главна функција сепаратора је да одвоји позитивне и негативне електроде, а истовремено може формирати и канал за кретање јона и одржавати неопходан електролит.Перформансе и сродни параметри сепаратора литијум-јонских батерија су представљени на следећи начин:

1. Хемијска стабилност: Дијафрагма треба да има одличну хемијску стабилност, добру отпорност на корозију и отпорност на старење у условима органског растварача, и може одржавати стабилне перформансе у тешким условима као што су висока температура и висока влажност.

2. Механичка чврстоћа: сепаратор треба да има довољну механичку чврстоћу и еластичност како би се обезбедила довољна затезна чврстоћа и отпорност на хабање како би се спречила оштећења током монтаже или употребе.

3. Јонска проводљивост: Под органским електролитским системом, јонска проводљивост је нижа од воденог система електролита, тако да сепаратор треба да има карактеристике ниског отпора и високе јонске проводљивости.Истовремено, да би се смањио отпор, дебљина сепаратора треба да буде што тања да би површина електроде била што већа.

4. Термичка стабилност: Када се током рада батерије појаве абнормалности или кварови као што су прекомерно пуњење, прекомерно пражњење и кратки спој, сепаратор мора имати добру термичку стабилност.На одређеној температури, дијафрагма би требало да омекша или да се истопи, чиме се блокира унутрашњи круг батерије и спречавају несреће са батеријом.

5. Довољно влажење и контролна структура пора: Структура пора и површински премаз сепаратора треба да имају довољну могућност контроле влажења да би се обезбедио сепаратор, чиме се побољшава снага и животни век батерије.Уопштено говорећи, микропорозне дијафрагме од полиетиленске пахуљице (ПП) и полиетиленске пахуљице (ПЕ) су тренутно уобичајени материјали за дијафрагме, а цена је релативно јефтина.Али постоје и други материјали за сепаратор литијум-јонских батерија, као што је полиестер, који имају добре перформансе, али је цена релативно висока.