Maitinimo sauga: suprantu, kaip vyksta diafragma

Autorius: „Iflowpower“ Nešiojamų elektrinių tiekėjas

Šiandien ličio jonų baterijos tapo 3C gaminiais (kompiuteris, komunikacija ir ConsumeRelectronics) Dažniausiai naudojami energijos įrenginiai, didelė talpa, stabilus įkrovimas ir iškrovimas, turi ilgą tarnavimo laiką, visada buvo ličio jonų baterijų siekis, o vartotojai tikisi ličio jonų baterijų. Diafragmos medžiaga yra raktas į šiuos siekius ir lūkesčius. Pirma, diafragma sandariai susideda iš penkių dalių: teigiamo elektrodo medžiagos, papildomos medžiagos, elektrolito, diafragmos, pakuotės medžiagos.

Separatorius yra elektroniškai izoliuotas tarp teigiamo ir neigiamo polių, o jonų migracijos mikroporinio kanalo naudojimas yra pagrindinė medžiaga, kuri garantuoja akumuliatoriaus sistemos saugumą ir turi įtakos akumuliatoriaus veikimui. Nors diafragma nedalyvauja elektrodo reakcijoje, ji veikia akumuliatoriaus kinetinį procesą, lemia akumuliatoriaus įkrovimą ir iškrovimą, ciklo trukmę ir padidinimą. Pastaraisiais metais mokslininkai ir susijusios įmonės labai domisi diafragmų medžiagų ir pramonės technologijų tyrimais ir plėtra.

Pagal patentuotą Kinijos mokslų akademijos internetinę skaidymo sistemą, Kinijos ličio jonų akumuliatorių, diafragma yra raktinis žodis, o patento paraiška yra 2106 (2015 m. rugsėjo mėn.), kuriai suteikta teisė sudaryti 51,19% ir 1078 patentus. Paimant kinišką polietileną, diafragmą, polipropileną, diafragmą, keramiką, diafragmą, modifikaciją, diafragmą ir gaunami 419, 415, 390, 272 elementai, o autorizacijos santykis yra 44.

atitinkamai 4%, 42,4%, 32,0.

%, 33,1%, galiojantys patentai yra atitinkamai 186 176, 125 90. Atradimas.

Pastaraisiais metais karštas žodynas apie mokslinius tyrimus ir plėtrą bei technologijų techninę apimtį, aukštą saugumą, naujas medžiagas, keramiką, dengimą ir drėkinimo gerinimą ir kt. Tuo pačiu metu per pastarąjį dešimtmetį, ypač per pastaruosius penkerius metus, patentų paraiška, susijusi su palaidotąja membrana, paspartėjo. Antra, ličio elektrinio separatoriaus funkcinė diafragma yra Isoonic baterijoje.

Funkcija yra dviejų aspektų: Pirma, užtikrinkite akumuliatoriaus saugumą. Diafragmos medžiaga pirmiausia nepasižymi geromis izoliacinėmis savybėmis, o trumpasis jungimas, kuris atsiranda, kai teigiamas ir neigiamas elektrodas yra veikiamas trumpojo jungimo arba šlaunikaulio, dalelių ir dendritinių spyglių. Todėl diafragma turi tam tikrą tempimą, pradūrimo stiprumą, nėra lengva plyšti.

Ir iš esmės išlaikyti dydžio stabilumą esant aukštai sprogimo temperatūrai, o didelio ploto trumpasis jungimas ir šiluminis akumuliatorius neištirps. Antrasis yra pateikti alternatyvią bateriją, kad būtų galima realizuoti įkrovimo ir iškrovimo funkciją, mikro skylės kanalą padidinimo našumui. Todėl diafragma neturi plėvelės, turinčios didesnį poringumą ir mikroporų pasiskirstymo vidurkį.

Pati medžiaga yra būdinga ir plėvelės plėvelės susidarymas formuoja ličio jonų migraciją akumuliatoriuje, o akumuliatoriaus veikimo parametrai yra joninis laidumas. Trečia, ličio elektrinio separatoriaus poveikis, užtikrinantis akumuliatoriaus saugumą, atsispindi pagrindinėse diafragmos gamybos medžiagų savybėse. Saugos reikalavimai nustato, kad diafragma turi išskirtinę izoliaciją, mechaninį stiprumą, cheminį stabilumą, elektrocheminį stabilumą ir terminį stabilumą.

Todėl diafragmos gamybos medžiaga gali būti tik gera iš izoliacinės medžiagos, pasižyminti geromis plėvelės formavimo savybėmis, mechaninėmis savybėmis, lengvai pagaminamais polimerais ir jų kompozitais. Šiuo metu parduodamos pagrindinės medžiagos yra polipropileno mikroporinės membranos ir polietileno mikroporinės membranos, ryškinimo medžiagos, tokios kaip neaustinės keramikos dalelių kompozicinė plėvelė, ir medžiagos, tokios kaip poliimidas (PI) ir kt. Akumuliatoriaus baterija pasiekiama dėl diafragmos konstrukcijos ir mikroporinės struktūros savybių.

Taip pat yra tam tikrų medžiagų savybių, kurios turi įtakos šiam veikimui. Ličio jonams keliami reikalavimai yra nustatyti, kad diafragma būtų gerai drėkinama elektrolitui, nes ji tik absorbuojama ir diafragmos porų struktūroje išlaiko reikiamą elektrolito kiekį, kad būtų pasiekta jonizuota migracija ir normalus veikimas, o elektrodas yra itin poliarizuotas. atsirasti.

Diafragmos mikrostruktūra, tokia kaip diafragma ir jos pasiskirstymas, poringumas, oro pralaidumas (Gurley vertė), matmenų stabilumas ir kiti veiksniai, susiję su jonų laidumu, reikšmingai įtakojantys akumuliatoriaus veikimą. Nuolat gerinant baterijų saugą, atkreipkite dėmesį į akumuliatorių saugą, akumuliatorių gamintojų reikalavimai dėl diafragmos saugos ir toliau didėja, o naudojant tam tikrus specialių modelių akumuliatorius, diafragmos medžiagos šilumos susitraukimo koeficiento poreikis padidintas iki 180 ¡ã C 60 min. Susitraukus mažiau nei 2%, kai kurios užsienio baterijų kompanijos net išlaiko stabilią diafragmą esant 250-300c temperatūros zonos matmenims.

Žinoma, diafragmos storis yra plonesnis, tuo geresnė sauga. Kalbant apie apvijos akumuliatorių, kuo plonesnis diafragmos storis, baterijos išėjimas, gali palikti daugiau vietos elektrodo medžiagai ir sumažinti polių apvijos proceso poslinkį. Tačiau jei tik vienas atvartas pabrėžia storį, bus paveiktas mechaninis veikimas, jis yra jautresnis didelėms dalelėms, poliarinėms nuolaužoms ir dendritams, todėl akumuliatoriaus saugos koeficientas yra mažas.

Mažiau šnabžda laminuotas akumuliatorius, kuris nėra aukštas pagal storio reikalavimus. Didėjant ličio jonų akumuliatorių medžiagų įvairovei, taip pat taikomas naudojimas, talpa, forma, diafragmos veikimo ir techninių rodiklių reikalavimai, o perdirbimo įmonės supratimas apie diafragmą taip pat yra gilesnis. Tačiau visuose techniniuose parametruose tokios diafragmos nėra.

Todėl, renkantis akumuliatoriaus diafragmą, ji turėtų būti sutelkta, o kuris našumas turi būti pabrėžiamas: sauga, galia ar tarnavimo laikas? Priklausomai nuo akumuliatoriaus konstrukcijos ir naudojimo kategorijos, naudojami tipai taip pat skiriasi. Atitinkamos ataskaitos apie įvairius diafragmų techninius parametrus. Ličio elektrinės diafragmos charakteristikos ir keli komerciniai membranos veikimo parametrai 4, ličio baterijų kompaktinės membranos yra plokštumos, o poliolefino paviršiaus modifikacija pridedama prie tokių charakteristikų kaip vieno sluoksnio poliolefino membrana ir atsparumas aukštai temperatūrai.

Sudėtinė diafragma, kurios veikimas yra geresnis, yra pagrindinė didelio našumo separatorių tyrimų kryptis. Šiuo metu dažniausiai naudojami procesai apima dengimą, panardinimą, purškimą, kompozitą ir kt. Yra mokslinių tyrimų teiginys, kaip padengti poliarilo esterio medžiagą ant PE diafragmos, kad būtų sudaryta sudėtinė akytų polimero nuosėdų diafragma.

Kadangi poliarilatas turi gerą atsparumą karščiui, sudėtinės diafragmos lydymosi temperatūra padidinama iki didesnės nei 180 ¡ã C. Panardinus dangą, ant PE diafragmos užtepamas poliamineris, o gauta modifikuota membrana pasižymi didesne adsorbcijos elektrolito savybe, efektyviai pagerindama diafragmos didelio padidinimo ciklo veikimą. Poliolefino diafragma buvo modifikuota naudojant PVDF / SiO2 mišinį, o kompozitinė diafragma tuo pačiu metu buvo aprūpinta PVDF pirminio e-skysčio charakteristikomis ir Si02 atsparumu aukštai temperatūrai, o joninė baterija buvo pasiekta 2C iškrovos padidinimu, o jos įkrovimo ir iškrovimo efektyvumas siekė 94%.

2, poliolefino ir keramikos kompozitinė diafragma, poliolefino organinė membrana, pasižymi geresnėmis mechaninėmis savybėmis ir mažomis sąnaudomis, tačiau šiluminio stabilumo, pagrindinio ir tt nepakanka, todėl reikia pagerinti akumuliatoriaus diafragmų saugą. Todėl procesas, kurio metu kompozicinė plėvelė gaminama padengiant neorganines keramikos daleles ant poliolefino organinės diafragmos.

Nors keraminės dangos poveikis suteikia akumuliatoriaus našumo, išsamesni tyrimai ir įvertinimai gali lemti galutines išvadas, tačiau ši technologija buvo artėja prie daugelio diafragmos įmonių ir akumuliatorių įmonių ir buvo skatinama. Polimerinės keramikos kompozicinėje plėvelėje poliolefino organinės mikroporinės membranos medžiaga suteikia lankstumo, kad atitiktų akumuliatoriaus surinkimo proceso reikalavimus. Neorganinės keramikos dalelės sudaro standų karkasą kompozicinėje plėvelėje, o įspėjimo separatorius susitraukia arba net tirpsta esant aukštai temperatūrai, kad pagerintų akumuliatoriaus saugumą.

Klijai stipriai veikia keraminės kompozitinės plėvelės paviršiaus savybes, porų struktūrą, mechaninį stiprumą. Polimerinės keramikos kompozitinė plėvelė tam tikru mastu padidina polielektrinio separatoriaus šiluminį stabilumą ir elektrolitų drėgmės sugėrimą, tačiau didžiausia tokių kompozitinių technologijų problema yra ta, kad keramikos fazė yra silpna, o organinis derinys yra silpnas. Keramikos kritimas (miltelių reiškinys.

Pagrįstai reguliuojant bet kurio iš jų kiekį, neorganinės keramikos dalelės iš anksto pašalinamos plėvelę formuojančiame tirpale taikant in situ kompozitinę techniką, o diafragmos proceso procesus naudojant šlapio dvipusio tempimo arba elektroverpimo metodus galima tam tikru mastu palengvinti. Šis reiškinys. Poliolefino membrana yra sudėtinis diafragmos gaminys, o poliolefino membrana lengvai ištempiama į skylę, kurioje poliolefino membrana lengvai ištempiama į skylę, pagerinama separatoriaus sauga ir pagerintos savybės, tokios kaip separatorius.

Anksčiau ji vis tiek užims kritinę rinkos dalį. 3, naujoji medžiagų sistema yra padalinta į modifikuotus poliolefino separatorius ir naujas medžiagų diafragmas pagal naudojamas medžiagas. Tarp jų yra naujų medžiagų, įskaitant fluoropolimero diafragmą, celiuliozės diafragmą, poliimido (PI) diafragmą, poliesterio (PET) tipo membraną ir kitas polimerinės keramikos kompozicines diafragmas ir kt.

(1) Fluoropolimero diafragma yra glaudžiai susijusi su PVDF diafragmos medžiaga. Pagal medžiagos kampą jį galima suskirstyti į tris kategorijas: pavieniai polimerai, daugiapolimerai ir organiniai neorganiniai kompleksai. Dažniausiai naudojamas vienas polimeras yra PVDF, P (VDF-HFP) (polivinilideno fluoridas-heksafluorpropenas> ir P (VDF-TRFE) (polivinilideno fluoridas).

Palyginti su poliolefino diafragmos medžiaga, fluoropolimerinės medžiagos diafragma turi didesnį poliškumą ir didesnę dielektrinę konstantą, o tai labai padidina separatoriaus tėviškumą ir prisideda prie ličio druskos jonizacijos. Be to, tokių medžiagų formavimo būdas yra įvairus, pvz., liejimo būdas, elektrinis sukimas, karštas presavimas ir kt., o tai skatina reguliuojamą poringumą.

(2) Celiuliozinės diafragmos baterijos našumas yra panašus į poliolefino diafragmą, tačiau jos ištekliai yra turtingi ir atsinaujinantys. Tuo pačiu metu pradinė celiuliozės medžiagos analizės temperatūra yra aukšta (270c), o terminis stabilumas yra aiškus nei poliolefino medžiagos. Greitas celiuliozės medžiagų įkrovimas ir iškrovimas ankstyvo naudojimo metu yra puikus, tačiau yra savaiminio išsikrovimo reiškinys, o ciklo veikimas nėra stabilus, o akumuliatoriaus atsparumo nepakanka.

Studentai naudoja neaustinę celiuliozę kaip pagrindą, P (VDF-HFP) yra danga, o celiuliozės / PVDF kompozicinė diafragma pagaminta, o skystis skiriasi nuo įprastos PP plėvelės. Šilumos stabilumas yra didelis. skatinti.

(3) Naujojo proceso metodo diafragmos šerdies turinys yra du: pirma, nauja medžiagų sistema, antra, industrializacijos procesas. Paliekant veiksmingą procesą, geros medžiagos negali būti plačiai priimtas produktas. Įprastas poliolefininių diafragmų paruošimo būdas yra sausas ir šlapias.

Tačiau poliolefino separatorius yra sukurtas plonesne kryptimi, kad atitiktų 3C ličio jonų akumuliatoriaus, kuris yra didelis pagrindinis įėjimo taškas siekiant pagerinti diafragmos veikimą, veikimo reikalavimus. Santykinis paruošimo būdas, dengimo procesas ir poliolefinu modifikuotos diafragmos įranga yra labai subrendę. Jis naudojamas poliolefino diafragmos dangos modifikavimui, kuris gali pagerinti poliolefino membranos atsparumą karščiui ir elektrolito drėkinamumą.

Šiuo metu daugelis tyrimų padalinių ir gamintojų namuose ir užsienyje daugiausia dėmesio skiria keraminių dangų diafragmų tyrimams ir plėtrai. Apibendrinant galima teigti, kad didėjant diafragmos medžiagai, paruošimo procesas tampa vis brandesnis, tikiu, kad trūkumuose pasiseks didelis vartojimo poreikio saugumas, stipri karščiui atspari nauja diafragma ir toli siekianti įtaka mūsų gyvenimui.