Materiali di composizione delle batterie agli ioni di litio

Una batteria agli ioni di litio è costituita dai seguenti componenti: elettrodo positivo, elettrodo negativo, elettrolita, sale elettrolitico, adesivo, separatore, cavo positivo, cavo negativo, terminale centrale, materiale isolante, valvola di sicurezza, terminale coefficiente di temperatura positivo (terminale PTC), collettore di corrente negativa, elettrodo positivo Collettore di corrente, agente conduttivo, custodia della batteria.
1. Materiale catodico
Il materiale dell'elettrodo positivo è ossido di metallo di transizione contenente litio, fosfuro come LiCoO2, LiFePO4, ecc., polimeri conduttivi come poliacetilene, polifenilene, polipirrolo, politiofene, composto polisolfuro attivo, ecc.; Il materiale dell'elettrodo positivo composto di intercalazione del litio è una parte importante della batteria agli ioni di litio.
Il materiale dell'elettrodo positivo occupa una proporzione relativamente ampia nelle batterie agli ioni di litio (il rapporto di massa tra i materiali dell'elettrodo positivo e negativo è compreso tra 3:1 e 4:1), quindi le prestazioni del materiale dell'elettrodo positivo influenzeranno notevolmente le prestazioni della batteria e il suo costo determina direttamente anche la durata della batteria. Il costo è alto o basso.
2. Materiale dell'anodo
I materiali anodici sono materiali di carbonio, nitruri, materiali a base di silicio, materiali a base di stagno, nuove leghe, ecc. che possono immagazzinare una grande quantità di litio; la più grande differenza tra le batterie agli ioni di litio e le batterie al litio secondarie è che le prime utilizzano composti di intercalazione del litio invece del litio metallico come elettrodo negativo della batteria. Pertanto, la ricerca e lo sviluppo delle batterie agli ioni di litio è in gran parte la ricerca e lo sviluppo del litio con elettrodo negativo composti di intercalazione.
3. Elettrolita
L'elettrolita è una soluzione organica di sale di litio, un polimero e un solido inorganico; essendo una parte importante della batteria, l'elettrolita svolge il ruolo di trasporto degli ioni e di conduzione della corrente tra gli elettrodi positivo e negativo. Scegliere l'elettrolita giusto significa ottenere un'elevata densità di energia e densità di potenza. , lunga durata e la chiave per batterie agli ioni di litio con buone prestazioni di sicurezza.
4. Adesivo
Gli adesivi sono polimeri contenenti fluoro, gomma etilene-propilene, materiali a base di carbonio, gel a base di gel di silice, polimeri reticolati radioattivi, ecc.; la funzione principale dell'adesivo è: aderire al materiale attivo; far aderire la materia attiva ed il collettore di corrente; Nel processo, il materiale attivo viene preservato e fatto aderire e il materiale attivo e il collettore di corrente vengono fatti aderire; l'impasto liquido si forma durante il processo produttivo per facilitare il rivestimento; l'espansione del volume dell'elettrodo negativo al carbonio quando viene inserito il litio viene ridotta.
5. Materiale della membrana
Il materiale separatore è poliolefina porosa, tessuto non tessuto di poliammide, ecc.; il ruolo della carta separatrice della batteria agli ioni di litio nella batteria agli ioni di litio è quello di separare i materiali positivi e negativi. La qualità della carta separatrice influisce direttamente sulle prestazioni di sicurezza e sulla capacità della batteria.
6. Terminale coefficiente di temperatura positivo
I terminali a coefficiente di temperatura positivo (terminali PTC) sono materiali compositi di riempitivi e polimeri conduttivi; I terminali con coefficiente di temperatura positivo impediscono un'eccessiva corrente della batteria. A temperatura normale, la resistenza del terminale con coefficiente di temperatura positivo è molto piccola, ma quando la temperatura raggiunge circa 120 gradi, la resistenza aumenta improvvisamente, provocando una rapida diminuzione della corrente. Quando la temperatura diminuisce, la resistenza del terminale con coefficiente di temperatura positivo diminuisce nuovamente e può essere caricata e scaricata normalmente.
7. Materiale del collettore di corrente dell'elettrodo negativo
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. Materiale del collettore di corrente dell'elettrodo positivo: il materiale del collettore di corrente dell'elettrodo positivo è un foglio di alluminio, ecc.; il materiale del collettore di corrente dell'elettrodo positivo utilizza generalmente un foglio di alluminio (spessore 20 μm).
9. Agente conduttivo: a causa della bassa conduttività del materiale attivo, generalmente viene aggiunto un agente conduttivo per accelerare il trasferimento di elettroni e può anche aumentare efficacemente la velocità di migrazione degli ioni di litio nel materiale dell'elettrodo. Gli agenti conduttivi comunemente usati sono grafite, nerofumo, nero acetilene e carbonio colloidale.
10. Involucro della batteria: l'involucro della batteria è realizzato in acciaio, alluminio e altri materiali.