Diogelwch pŵer: Rwy&39;n deall sut mae&39;r diaffram yn hebrwng

Awdur: Iflowpower - Cyflenwr Gorsaf Bŵer Cludadwy

Heddiw, mae batris lithiwm-ion wedi dod yn gynhyrchion 3C (Cyfrifiadur, Cyfathrebu, a ConsumeRelectroneg) Mae gan y dyfeisiau ynni mwyaf cyffredin, gallu uchel, tâl sefydlog a pherfformiad rhyddhau fywyd gwasanaeth hir, bob amser wedi bod yn mynd ar drywydd batris lithiwm-ion, a defnyddwyr Disgwyliad batri lithiwm-ion. Y deunydd diaffram yw&39;r allwedd i&39;r gweithgareddau a&39;r disgwyliadau hyn. Yn gyntaf, mae&39;r diaffram yn dynn yn cynnwys pum rhan: deunydd electrod positif, deunydd augant, electrolyte, diaffram, deunydd pecyn.

Mae&39;r gwahanydd wedi&39;i inswleiddio&39;n electronig rhwng y polion positif a negyddol, ac mae&39;r defnydd o&39;r sianel mudo ïon microporous yn ddeunydd allweddol sy&39;n gwarantu diogelwch y system batri ac yn effeithio ar berfformiad y batri. Er nad yw&39;r diaffram yn cymryd rhan yn yr adwaith electrod, mae&39;n effeithio ar broses cinetig y batri, yn pennu codi tâl a rhyddhau, bywyd beicio, a chwyddo&39;r batri. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae gan ymchwilwyr a chwmnïau cysylltiedig ddiddordeb mawr mewn ymchwil a datblygu deunyddiau diaffram a thechnoleg diwydiant.

Yn ôl y system ddadelfennu patent ar-lein o Academi Gwyddorau Tsieineaidd, y batri lithiwm-ion Tsieineaidd, y diaffram yw allweddair, a&39;r cais am batent yw 2106 (ym mis Medi 2015), sydd wedi&39;i awdurdodi i gyfrif am 51.19%, a 1078 o batentau. Cymryd polyethylen Tsieineaidd, diaffram, polypropylen, diaffram, cerameg, diaffram, addasiad, diaffram, ac adalw 419, 415, 390, 272 o eitemau, a&39;r cymarebau awdurdodi yw 44.

4%, 42.4%, 32.0, yn y drefn honno.

%, 33.1%, patentau effeithiol yw 186,176, 125,90 yn y drefn honno. Darganfod.

Yn y blynyddoedd diwethaf, mae geirfa boeth ymchwil a datblygu a chwmpas technegol technoleg, diogelwch uchel, deunyddiau newydd, cerameg, cotio a gwella gwlybedd, ac ati. Ar yr un pryd, yn y degawd diwethaf, yn enwedig yn y pum mlynedd diwethaf, mae&39;r cais am batent sy&39;n cynnwys y bilen claddedig yn cael ei gyflymu. Yn ail, mae diaffram swyddogaethol y gwahanydd trydanol lithiwm yn y Batri Isŵn.

Mae dwy agwedd ar y swyddogaeth: Yn gyntaf, rhowch ddiogelwch i&39;r batri. Yn gyntaf nid oes gan y deunydd diaffram briodweddau insiwleiddio da, a&39;r cylched byr sy&39;n digwydd pan fydd yr electrod positif a negyddol yn agored i&39;r cylched byr neu&39;r burr, gronynnau, a drain dendritig. Felly, mae gan y diaffram ymestyniad penodol, cryfder tyllu, nid yw&39;n hawdd ei rwygo.

Ac yn y bôn cynnal sefydlogrwydd y maint o dan amodau tymheredd uchel y byrstio, ac ni fydd yr ardal fawr cylched byr a thermol allan o&39;r batri yn cael ei doddi. Yr ail yw darparu batri amgen i wireddu&39;r swyddogaeth codi tâl a rhyddhau, sianel micro-twll y perfformiad chwyddo. Felly, nid oes gan y diaffram ffilm sydd â mandylledd uwch a chyfartaledd dosbarthiad microporous.

Mae&39;r deunydd ei hun yn nodweddiadol ac mae ffurfiad ffilm y ffilm yn ffurfio mudo ïonau lithiwm yn y batri, ac mae paramedrau perfformiad y batri yn ddargludedd ïonig. Yn drydydd, mae effaith y gwahanydd trydanol lithiwm i gyflenwi diogelwch i&39;r batri yn cael ei adlewyrchu o briodweddau sylfaenol y deunyddiau gweithgynhyrchu diaffram. Mae gofynion diogelwch yn pennu bod gan y diaffram inswleiddio rhagorol, cryfder mecanyddol, sefydlogrwydd cemegol, sefydlogrwydd electrocemegol, a sefydlogrwydd thermol.

Felly, dim ond o&39;r inswleiddio y gall deunydd gweithgynhyrchu&39;r diaffram fod yn dda, ac mae ganddo briodweddau ffurfio ffilm da, priodweddau mecanyddol, a pholymerau hawdd eu cynhyrchu a&39;u cyfansoddion. Ar hyn o bryd, deunyddiau prif ffrwd wedi&39;u masnacheiddio yw pilenni micromandyllog polypropylen a philenni microfandyllog polyethylen, gan ddatblygu deunyddiau megis ffilm gyfansawdd gronynnau ceramig heb ei wehyddu, a deunyddiau megis polyimide (PI), ac ati. Cyflawnir batri&39;r batri trwy adeiladu&39;r diaffram a&39;r nodweddion strwythur microporous.

Mae yna hefyd rai nodweddion cynhenid ​​deunydd ei hun sy&39;n effeithio ar y perfformiad hwn. Mae&39;r gofynion ar gyfer ïonau lithiwm yn cael eu pennu bod gan y diaffram wlybedd da i&39;r electrolyte, gan ei fod yn cael ei amsugno&39;n unig ac yn cadw&39;r swm priodol o electrolyte yn strwythur mandwll y diaffram i gyflawni&39;r mudo ïoneiddiedig a gweithrediad arferol, ac mae&39;r electrod wedi&39;i polareiddio&39;n fawr. digwydd.

Mae microstrwythur y diaffram, megis agorfa a&39;i ddosbarthiad, mandylledd, taith aer (gwerth Gurley), sefydlogrwydd dimensiwn, a ffactorau eraill sy&39;n ymwneud â dargludedd ïon, yn effeithio&39;n sylweddol ar berfformiad y batri. Gyda gwelliant parhaus diogelwch batri yn rhoi sylw i ddiogelwch batri, mae gofynion cwmnïau batri ar ddiogelwch diaffram yn parhau i gynyddu, ac wrth ddefnyddio rhai batris model arbennig, mae&39;r angen am gymhareb crebachu gwres o ddeunydd diaffram wedi&39;i gynyddu i 180 ¡ã C am 60 munud. Ar ôl crebachu llai na 2%, mae rhai cwmnïau batri tramor hyd yn oed yn cynnal diaffram sefydlog ar ddimensiynau parth tymheredd 250-300c.

Mae trwch y diaffram wrth gwrs, y deneuach yw, y gorau yw&39;r diogelwch. Ynglŷn â&39;r batri dirwyn i ben, y deneuaf y gall trwch y diaffram, allbwn y batri, adael mwy o le i&39;r deunydd electrod, a lleihau camliniad y broses weindio polyn. Fodd bynnag, os mai dim ond un fflapiau sy&39;n pwysleisio trwch, bydd y perfformiad mecanyddol yn cael ei effeithio, mae&39;n fwy agored i ronynnau mawr, burrs pegynol a dendrites, gan arwain at ffactor diogelwch batri isel.

Mae llai o sibrwd y batri wedi&39;i lamineiddio, nad yw&39;n uchel ar gyfer gofynion trwch. Gyda&39;r amrywiaeth gynyddol o ddeunyddiau batri lithiwm-ion, defnydd, gallu, siâp, mae gofynion perfformiad diaffram a dangosyddion technegol hefyd yn cael eu siartio, ac mae dealltwriaeth y cwmni prosesu o&39;r diaffram hefyd yn ddyfnach. Fodd bynnag, nid oes diaffram o&39;r fath ym mhob paramedr technegol.

Felly, wrth ddewis y diaffram i&39;r batri, dylid canolbwyntio arno, a pha berfformiad sydd i&39;w amlygu, sef diogelwch, perfformiad pŵer neu fywyd bywyd? Yn ôl categori dylunio a defnyddio batri, mae&39;r mathau a ddefnyddir hefyd yn wahanol. Adroddiadau perthnasol ar baramedrau technegol amrywiol diafframau. Mae perfformiad llengig trydanol lithiwm a nifer o baramedrau perfformiad bilen masnachol 4, pilenni cryno batri lithiwm yn cael eu datblygu&39;n planarily, ac mae addasiad wyneb polyolefin yn cael ei ychwanegu at neu&39;n gyfansawdd â nodweddion y nodweddion megis bilen polyolefin un haen, ac ymwrthedd tymheredd uchel.

Mae diaffram cyfansawdd sydd â pherfformiad mwy rhagorol yn gyfeiriad ymchwil mawr o wahanwyr perfformiad uchel. Mae prosesau a ddefnyddir yn gyffredin ar hyn o bryd yn cynnwys cotio, cotio dip, chwistrell, cyfansawdd, ac ati. Mae datganiad ymchwil i araenu deunydd ester polyaryl ar ddiaffram addysg gorfforol i ffurfio diaffram cyfansawdd o waddod polymer mandyllog.

Gan fod gan y polyarylate ymwrthedd gwres da, cynyddir tymheredd toddi y diaffram cyfansawdd i fwy na 180 ¡ã C. Trwy cotio dip, mae polyaminer yn cael ei gymhwyso i&39;r diaffram PE, ac mae gan y bilen wedi&39;i haddasu a gafwyd berfformiad electrolyt arsugniad uwch, gan wella perfformiad cylch chwyddo uchel y diaffram yn effeithiol. Addaswyd y diaffram polyolefin gan ddefnyddio cymysgedd o PVDF / SiO2, a darparwyd y diaffrag cyfansawdd ar yr un pryd â pherfformiad rhiant-e-hylif PVDF a gwrthiant tymheredd uchel Si02, a chyrhaeddwyd y batri ïonig ar chwyddo rhyddhau 2C, a chyrhaeddodd ei effeithlonrwydd tâl a rhyddhau 94%.

2, diaffram cyfansawdd polyolefin-ceramig bilen organig polyolefin ac mae ganddynt well priodweddau mecanyddol a chost isel, ond nid oes digon o ran sefydlogrwydd thermol, rhiant, ac ati, felly fel diafframau batri, mae&39;r perfformiad diogelwch i&39;w wella. Felly, mae&39;r broses y mae&39;r ffilm gyfansawdd yn cael ei chynhyrchu trwy orchuddio gronynnau ceramig anorganig ar y diaffram organig polyolefin.

Er bod effaith cotio ceramig yn rhoi perfformiad batri, gall ymchwil a gwerthuso mwy manwl arwain at gasgliadau terfynol, ond mae&39;r dechnoleg hon wedi bod yn yr arfaeth mewn llawer o gwmnïau diaffram a chwmnïau batri, ac fe&39;i hyrwyddwyd. Yn y ffilm gyfansawdd ceramig polymer, mae&39;r deunydd pilen microporous organig polyolefin yn cyflenwi hyblygrwydd i fodloni gofynion y broses cynulliad batri. Mae gronynnau ceramig anorganig yn ffurfio sgerbwd anhyblyg yn y ffilm gyfansawdd, ac mae&39;r gwahanydd rhybuddio yn crebachu neu hyd yn oed yn toddi o dan amodau tymheredd uchel i wella diogelwch batri.

Mae gan y glud effaith dynn ar yr eiddo arwyneb, strwythur pore, cryfder mecanyddol y ffilm gyfansawdd ceramig. Mae&39;r ffilm gyfansawdd polymer-ceramig yn cynyddu sefydlogrwydd thermol ac amsugno lleithder electrolyte y gwahanydd polyelectric i raddau, ond y broblem fwyaf mewn technolegau cyfansawdd o&39;r fath yw bod y cyfnod ceramig yn wan ac mae&39;r cyfuniad organig yn wan. Ceramig yn disgyn i ffwrdd (ffenomen powdr.

Trwy reoleiddio&39;n rhesymol faint y naill neu&39;r llall, mae&39;r gronynnau ceramig anorganig yn cael eu rhagamcanu ymlaen llaw yn yr ateb ffurfio ffilm gan y dechneg gyfansawdd in-situ, a gellir lliniaru prosesau proses y diaffram trwy dechnegau ymestyn dwy ffordd gwlyb neu ddulliau electronyddu i ryw raddau. Mae hyn yn ffenomen. Mae&39;r bilen polyolefin yn gynnyrch diaffram cyfansawdd, ac mae&39;r bilen polyolefin yn hawdd ei ymestyn i mewn i dwll lle mae&39;r bilen polyolefin yn cael ei ymestyn yn hawdd i mewn i dwll, ac mae diogelwch y gwahanydd yn cael ei wella, ac mae&39;r nodweddion megis y gwahanydd yn cael eu gwella.

Cyn hynny, bydd yn dal i feddiannu cyfran hollbwysig o&39;r farchnad. 3, mae&39;r system ddeunydd newydd wedi&39;i rannu&39;n wahanyddion polyolefin wedi&39;u haddasu a diafframau deunydd newydd yn ôl y deunyddiau a ddefnyddir. Yn eu plith, mae deunyddiau newydd yn dynn i gynnwys diaffram fflworopolymer, diaffram cellwlos, diaffram polyimide (PI), pilen math polyester (PET) a diaffram cyfansawdd ceramig polymer arall, ac ati.

(1) Mae diaffram fflworopolymer yn dynn yn cyfeirio at ddeunydd diaffram PVDF. O ongl y deunydd, gellir ei rannu&39;n dri chategori o bolymerau sengl, aml-polymerau a chyfadeiladau anorganig organig. Mae&39;r polymer sengl a ddefnyddir amlaf yn cynnwys PVDF, P (VDF-HFP) (fflworid polyvinylidene-hexafluoropropene> a P (VDF-TRFE) (fflworid polyvinylidene).

O&39;i gymharu â&39;r deunydd diaffram polyolefin, mae diaffram deunydd fflworopolymer yn cynnwys polaredd cryfach a chysondeb dielectrig uwch, sy&39;n gwella&39;n fawr riantiaeth y gwahanydd, ac yn cyfrannu at ionization yr halen lithiwm. Yn ogystal, mae dull mowldio deunyddiau o&39;r fath yn amrywiol, megis dull castio, electrospun, gwasgu poeth, ac ati, sy&39;n ffafriol i mandylledd rheoleiddio.

(2) Mae perfformiad batri&39;r diaffram cellwlos yn debyg i&39;r diaffram polyolefin, ond mae ei adnoddau&39;n gyfoethog ac yn adnewyddadwy. Ar yr un pryd, mae tymheredd dadansoddi cychwynnol y deunydd cellwlosig yn uchel (270c), ac mae&39;r sefydlogrwydd thermol yn glir na&39;r deunydd polyolefin. Mae perfformiad tâl a rhyddhau cyflym deunyddiau seliwlos sy&39;n cael eu defnyddio&39;n gynnar yn ardderchog, ond mae ffenomen hunan-ollwng, ac nid yw&39;r perfformiad beicio yn sefydlog, ac nid yw ymwrthedd y batri yn ddigon.

Mae gan fyfyrwyr seliwlos heb ei wehyddu fel swbstrad, mae P (VDF-HFP) yn orchudd, ac mae&39;r diaffram cyfansawdd cellwlos / PVDF yn cael ei wneud, ac mae&39;r hylif yn wahanol i&39;r ffilm PP confensiynol. Mae&39;r sefydlogrwydd thermol yn fawr. hyrwyddo.

(3) Mae cynnwys craidd y diaffram dull proses newydd yn ddau: Yn gyntaf, y system ddeunydd newydd, yr ail yw&39;r broses o brosesu diwydiannu. Gan adael dull proses effeithlon, ni all deunyddiau da fod yn gynnyrch a dderbynnir yn eang. Mae&39;r dull confensiynol o baratoi diafframau polyolefin yn sych ac yn wlyb.

Fodd bynnag, mae&39;r gwahanydd polyolefin yn cael ei ddatblygu i gyfeiriad teneuach i fodloni gofynion perfformiad y batri ïon lithiwm 3C, sy&39;n bwynt mynediad allweddol mawr i wella perfformiad y diaffram. Dull paratoi cymharol, mae&39;r broses gorchuddio ac offer y diaffram wedi&39;i addasu polyolefin yn aeddfed iawn. Fe&39;i defnyddir i wneud addasiad cotio&39;r diaffram polyolefin, a all wella ymwrthedd gwres y bilen polyolefin a gwlybedd yr electrolyte.

Ar hyn o bryd, mae llawer o unedau ymchwil a gweithgynhyrchwyr gartref a thramor wedi canolbwyntio ymchwil a datblygu ar diafframau cotio ceramig. I grynhoi, gyda chynnydd y deunydd diaffram, mae&39;r broses baratoi yn gynyddol aeddfed, credaf, yn y diffygion, diogelwch uchel y galw am ddefnydd, y diaffram newydd cryf sy&39;n gwrthsefyll poeth yn llwyddo, a&39;r dylanwad pellgyrhaeddol ar ein bywyd.