Composició de la bateria d'ions de liti

Composició i reciclatge de la bateria de ions de liti

Elbateria de ions de litiestà compost per l'eletròlit, el separador, el càtode i l'ànode i la caixa.

L'electròliten una bateria de ions de liti pot ser un gel o un polímer, o una barreja de gel i polímer.

L'electròlit de les bateries d'ió liti actua com a mitjà per al transport d'ions a la bateria.Normalment consta de sals de liti i dissolvents orgànics.L'electròlit té un paper clau en el transport d'ions entre els elèctrodes positius i negatius d'una bateria d'ions de liti, assegurant que la bateria pugui assolir un alt voltatge i una alta densitat d'energia.L'electròlit es compon generalment de dissolvents orgànics d'alta puresa, sals d'electròlits de liti i additius necessaris combinats acuradament en proporcions específiques en condicions específiques.

El material del càtodeTipus de bateria d'ions de liti:

• LiCoO2
• Li2MnO3
• LiFePO4
• NCM
• NCA

 Els materials del càtode consisteixen en més del 30% dels costos de tota la bateria.

L'ànodede la bateria de ions de liti conté

Aleshores, l'ànode de la bateria d'ió de liti consta d'uns 5-10 percentatges de costos de tota la bateria.Els materials d'ànode basats en carboni són un material d'ànode d'ús habitual per a bateries d'ions de liti.En comparació amb l'ànode de liti metàl·lic tradicional, té més seguretat i estabilitat.Els materials d'ànode basats en carboni provenen principalment de grafit natural i artificial, fibra de carboni i altres materials.Entre ells, el grafit és el material principal, que té una gran superfície específica i conductivitat elèctrica, i els materials de carboni també tenen una bona estabilitat química i reciclabilitat.Tanmateix, la capacitat dels materials d'elèctrodes negatius basats en carboni és relativament baixa, cosa que no pot complir els requisits d'algunes aplicacions per a una capacitat més gran.Per tant, actualment hi ha algunes investigacions sobre nous materials de carboni i materials compostos, amb l'esperança de millorar encara més la capacitat i el cicle de vida dels materials d'elèctrodes negatius basats en carboni.

Encara té el material d'elèctrode negatiu de silici-carboni.Material de silici (Si): en comparació amb els elèctrodes negatius de carboni tradicionals, els elèctrodes negatius de silici tenen una capacitat específica i una densitat d'energia més altes.Tanmateix, a causa de la gran taxa d'expansió del material de silici, és fàcil provocar l'expansió del volum de l'elèctrode, escurçant així la vida útil de la bateria.

El separadord'una bateria d'ions de liti és una part important per garantir el rendiment i la seguretat de la bateria.La funció principal del separador és separar els elèctrodes positius i negatius i, al mateix temps, també pot formar un canal per al moviment d'ions i mantenir l'electròlit necessari.El rendiment i els paràmetres relacionats del separador de bateries d'ions de liti s'introdueixen de la següent manera:

1. Estabilitat química: el diafragma ha de tenir una excel·lent estabilitat química, una bona resistència a la corrosió i resistència a l'envelliment en condicions de dissolvent orgànic, i pot mantenir un rendiment estable en condicions dures com ara alta temperatura i alta humitat.

2. Resistència mecànica: el separador ha de tenir una resistència mecànica i elasticitat suficients per garantir una resistència a la tracció i al desgast suficients per evitar danys durant el muntatge o l'ús.

3. Conductivitat iònica: Sota el sistema d'electròlits orgànics, la conductivitat iònica és inferior a la del sistema d'electròlits aquosos, de manera que el separador hauria de tenir les característiques de baixa resistència i alta conductivitat iònica.Al mateix temps, per reduir la resistència, el gruix del separador ha de ser el més prim possible per fer que l'àrea de l'elèctrode sigui el més gran possible.

4. Estabilitat tèrmica: quan es produeixen anomalies o fallades com ara sobrecàrrega, sobredescàrrega i curtcircuit durant el funcionament de la bateria, el separador ha de tenir una bona estabilitat tèrmica.A una determinada temperatura, el diafragma s'ha de suavitzar o fondre, bloquejant així el circuit intern de la bateria i evitant accidents de seguretat de la bateria.

5. Suficient humectació i estructura de porus controlable: l'estructura de porus i el recobriment de la superfície del separador han de tenir suficient control de humectació per garantir el separador, millorant així la potència i la vida útil de la bateria.En termes generals, els diafragmes microporosos de flocs de polietilè (PP) i flocs de polietilè (PE) són materials de diafragma habituals actualment i el preu és relativament barat.Però hi ha altres materials separadors de bateries d'ions de liti, com el polièster, que tenen un bon rendiment, però el preu és relativament alt.