Состав на литиум-јонска батерија

Состав и рециклирање на литиум-јонска батерија

Налитиум-јонска батеријае составен од елетролит, сепаратор, катода и анода и куќиштето.

Електролитотво литиум-јонска батерија може да биде гел или полимер, или мешавина од гел и полимер.

Електролитот во Li-ion батериите делува како медиум за транспорт на јони во батеријата.Обично се состои од соли на литиум и органски растворувачи.Електролитот игра клучна улога во транспортот на јони помеѓу позитивните и негативните електроди на литиум-јонската батерија, осигурувајќи дека батеријата може да постигне висок напон и висока енергетска густина.Електролитот е генерално составен од органски растворувачи со висока чистота, соли на литиум електролит и неопходни адитиви внимателно комбинирани во специфични пропорции под специфични услови.

Катодниот материјалтипови на литиум-јонска батерија:

• LiCoO2
• Li2MnO3
• LiFePO4
• НКМ
• NCA

 Катодните материјали се состојат од над 30% трошоци на целата батерија.

Анодатана литиум-јонската батерија содржи

Тогаш анодата на литиум-јонската батерија се состои од околу 5-10 проценти трошоци од целата батерија.Анодните материјали базирани на јаглерод се најчесто користен аноден материјал за литиум-јонски батерии.Во споредба со традиционалната метална литиумска анода, таа има поголема безбедност и стабилност.Јаглеродните анодни материјали главно доаѓаат од природен и вештачки графит, јаглеродни влакна и други материјали.Меѓу нив, графитот е главниот материјал, кој има висока специфична површина и електрична спроводливост, а јаглеродните материјали имаат и добра хемиска стабилност и рециклирање.Сепак, капацитетот на материјалите од негативни електроди базирани на јаглерод е релативно низок, што не може да ги исполни барањата на некои апликации за поголем капацитет.Затоа, во моментов има некои истражувања за нови јаглеродни материјали и композитни материјали, со надеж дека дополнително ќе се подобри капацитетот и животниот век на материјалите од негативни електроди базирани на јаглерод.

Сè уште го има материјалот на електродата со негативна силикон-јаглерод.Силиконски (Si) материјал: Во споредба со традиционалните јаглеродни негативни електроди, силиконските негативни електроди имаат поголем специфичен капацитет и енергетска густина.Меѓутоа, поради големата стапка на експанзија на силициумскиот материјал, лесно е да се предизвика волуменско проширување на електродата, а со тоа да се скрати животниот век на батеријата.

Сепараторотна литиум-јонска батерија е важен дел од обезбедувањето на перформансите и безбедноста на батеријата.Главната функција на сепараторот е да ги раздвојува позитивните и негативните електроди, а во исто време може да формира и канал за движење на јоните и да го одржува потребниот електролит.Перформансите и сродните параметри на сепараторот на литиум-јонска батерија се претставени на следниов начин:

1. Хемиска стабилност: дијафрагмата треба да има одлична хемиска стабилност, добра отпорност на корозија и отпорност на стареење под услови на органски растворувачи и може да одржува стабилни перформанси под тешки услови како што се висока температура и висока влажност.

2. Механичка цврстина: Сепараторот треба да има доволно механичка цврстина и еластичност за да обезбеди доволна цврстина на истегнување и отпорност на абење за да се спречи оштетување за време на склопувањето или употребата.

3. Јонска спроводливост: Под органскиот електролит систем, јонската спроводливост е пониска од онаа на воден електролитен систем, така што сепараторот треба да има карактеристики на низок отпор и висока јонска спроводливост.Во исто време, за да се намали отпорот, дебелината на сепараторот треба да биде што е можно потенка за да се направи што е можно поголема површина на електродата.

4. Термичка стабилност: кога се појавуваат абнормалности или дефекти како што се преполнување, претерано празнење и краток спој за време на работата на батеријата, сепараторот мора да има добра термичка стабилност.На одредена температура, дијафрагмата треба да омекне или да се стопи, а со тоа да го блокира внатрешното коло на батеријата и да спречи несреќи за безбедноста на батеријата.

5. Доволно мокрење и контролирана структура на порите: Структурата на порите и површинската обвивка на сепараторот треба да имаат доволна способност за мокрење за да се обезбеди сепараторот, а со тоа да се подобри моќноста и животниот век на батеријата.Општо земено, микропорозните дијафрагми од полиетиленски снегулки (PP) и полиетиленски снегулки (PE) се вообичаени материјали за дијафрагмата во моментов, а цената е релативно евтина.Но, постојат и други материјали за сепаратор на литиум-јонски батерии, како полиестер, кои имаат добри перформанси, но цената е релативно висока.