חומרי הרכב של סוללות ליתיום-יון

סוללת ליתיום-יון מורכבת מהרכיבים הבאים: אלקטרודה חיובית, אלקטרודה שלילית, אלקטרוליט, מלח אלקטרוליט, דבק, מפריד, עופרת חיובית, עופרת שלילית, מסוף מרכזי, חומר בידוד, שסתום בטיחות, מסוף מקדם טמפרטורה חיובי (מסוף PTC), קולט זרם שלילי, אלקטרודה חיובית קולט זרם, חומר מוליך, מארז סוללה.
1. חומר קתודה
חומר האלקטרודה החיובי הוא תחמוצת מתכת מעבר המכילה ליתיום, פוספיד כגון LiCoO2, LiFePO4 וכו', פולימרים מוליכים כגון פוליאצטילן, פוליפנילן, פוליפירול, פוליתיופן, תרכובת פוליסולפיד פעילה וכו'; ליתיום intercalation תרכובת חומר אלקטרודה חיובית היא סוללת ליתיום יון חלקים חשובים של.
חומר האלקטרודה החיובית תופס חלק גדול יחסית בסוללות ליתיום-יון (יחס המסה של חומרי האלקטרודה החיוביים והשליליים הוא 3:1 עד 4:1), כך שהביצועים של חומר האלקטרודה החיוביים ישפיעו מאוד על ביצועי הסוללה , ועלותו גם קובעת ישירות את חיי הסוללה. העלות גבוהה או נמוכה.
2. חומר אנודה
חומרי האנודה הם חומרי פחמן, ניטרידים, חומרים על בסיס סיליקון, חומרים על בסיס פח, סגסוגות חדשות וכו' שיכולים לאחסן כמות גדולה של ליתיום; ההבדל הגדול ביותר בין סוללות ליתיום-יון לסוללות ליתיום משניות הוא שהראשונה משתמשת בתרכובות ליתיום אינטרקלציה במקום ליתיום מתכת בתור האלקטרודה השלילית של הסוללה. לכן, המחקר והפיתוח של סוללות ליתיום-יון הם בעיקר מחקר ופיתוח של ליתיום אלקטרודה שלילית תרכובות אינטרקלציה.
3. אלקטרוליט
האלקטרוליט הוא תמיסה אורגנית של מלח ליתיום, פולימר ומוצק אנאורגני; כחלק חשוב מהסוללה, האלקטרוליט ממלא את התפקיד של הובלת יונים והולכת זרם בין האלקטרודות החיוביות והשליליות. בחירת האלקטרוליט הנכון היא להשיג צפיפות אנרגיה גבוהה וצפיפות הספק. , חיי מחזור ארוכים והמפתח לסוללות ליתיום-יון עם ביצועי בטיחות טובים.
4. דבק
דבקים הם פולימרים המכילים פלואור, גומי אתילן-פרופילן, חומרים על בסיס פחמן, ג'לים על בסיס סיליקה ג'ל, פולימרים צולבים רדיואקטיביים וכו'; תפקידו העיקרי של הדבק הוא: להיצמד לחומר הפעיל; לגרום לחומר הפעיל ולאספן הנוכחי להיצמד; תוך כדי כך, החומר הפעיל נשמר ומודבק ומדביקים את החומר הפעיל והקולט; התרחיץ נוצר במהלך תהליך הייצור כדי להקל על הציפוי; הרחבת הנפח של האלקטרודה הפחמנית השלילית כאשר ליתיום מוכנס מוקלת.
5. חומר דיאפרגמה
חומר המפריד הוא פוליאולפין נקבובי, בד לא ארוג פוליאמיד וכו'; תפקידו של נייר מפריד סוללות הליתיום-יון בסוללת הליתיום-יון הוא להפריד בין החומרים החיוביים והשליליים. איכות נייר המפריד משפיעה ישירות על ביצועי הבטיחות והקיבולת של הסוללה.
6. מסוף מקדם טמפרטורה חיובי
מסופי מקדם טמפרטורה חיוביים (מסופי PTC) הם חומרים מרוכבים של חומרי מילוי ופולימרים מוליכים; מסופי מקדם טמפרטורה חיובי מונעים זרם סוללה מוגזם. בטמפרטורה רגילה, ההתנגדות של מסוף מקדם הטמפרטורה החיובי קטנה מאוד, אך כאשר הטמפרטורה מגיעה לכ-120 מעלות, ההתנגדות גדלה לפתע, מה שגורם לזרם לרדת במהירות. כאשר הטמפרטורה יורדת, ההתנגדות של מסוף מקדם הטמפרטורה החיובי הופכת שוב קטנה יותר, וניתן לטעון ולפרוק אותו כרגיל.
7. חומר קולט זרם אלקטרודה שלילי
The negative current collector material is copper foil, copper mesh, stainless steel mesh, and other metal meshes; the negative current collector material is generally copper foil (10 μm to 20 μm thick). As a non-ferrous metal foil material, copper foil is used for lithium battery negative electrode current collectors. It mainly requires the following three technical indicators: (1) Thickness (8μm～12μm); (2) Tensile strength (>30kg/mm2) ;(3) elongation (>5%)
8. חומר אספן זרם אלקטרודה חיובית: חומר אספן זרם האלקטרודה החיובי הוא רדיד אלומיניום וכו'; חומר קולט זרם האלקטרודה החיובית משתמש בדרך כלל בנייר אלומיניום (עובי 20 מיקרומטר).
9. חומר מוליך: בשל המוליכות הנמוכה של החומר הפעיל, בדרך כלל מוסיפים חומר מוליך כדי להאיץ את העברת האלקטרונים, והוא יכול גם להגביר ביעילות את קצב הנדידה של יוני הליתיום בחומר האלקטרודה. חומרים מוליכים הנפוצים בשימוש הם גרפיט, פחמן שחור, אצטילן שחור ופחמן קולואידי.
10. מעטפת הסוללה: מעטפת הסוללה עשויה מפלדה, אלומיניום וחומרים נוספים.