Kas yra separatorius?
separatorius
Atskyriklis yra svarbus ličio{0}}jonų akumuliatorių komponentas. Tai mikroporinė membrana, naudojama teigiamiems ir neigiamiems elektrodams atskirti, ir yra funkcinė polimerinė medžiaga, turinti nanoskalės mikroporėtą struktūrą, kaip parodyta 7-9 paveiksle. Separatoriaus veikimas lemia akumuliatoriaus sąsajos struktūrą, vidinę varžą ir kitas charakteristikas, kurios tiesiogiai veikia jo talpą, ciklo trukmę ir saugumą. Didelio našumo{7}}atskyriklis atlieka labai svarbų vaidmenį gerinant bendrą akumuliatoriaus veikimą. Pagrindinė jo funkcija yra užkirsti kelią trumpiesiems jungimams, atsirandantiems dėl kontakto su elektrodu, leidžiant elektrolitų jonams praeiti. Ličio -jonų akumuliatoriams, kadangi elektrolitas yra organinių tirpiklių sistema, reikalingos organiniams tirpikliams atsparios separatoriaus medžiagos. Paprastai naudojamos didelio stiprumo, plonasluoksnės poliolefino porėtos membranos.
Ličio{0}}jonų akumuliatoriaus separatoriaus našumas lemia akumuliatoriaus sąsajos struktūrą ir vidinę varžą, o tai tiesiogiai veikia jo talpą, ciklo trukmę ir saugą. Ličio{2}}jonų baterijų separatorių techniniai reikalavimai yra šie:
1) Izoliacijos charakteristikos: separatorius yra elektrai laidus izoliatorius, užtikrinantis mechaninę izoliaciją tarp teigiamų ir neigiamų elektrodų.
2) Didelis jonų laidumas: jis turi sumažinti atsparumą elektrolitų jonų judėjimui, turintis tam tikrą porų dydį ir poringumą, kad būtų užtikrintas mažas atsparumas ir didelis jonų laidumas, užtikrinantis gerą ličio{1}} jonų pralaidumą.
3) Cheminis stabilumas ir elektrocheminis inertiškumas: jis turi būti pakankamai stabilus prieš elektrolitą, potencialias priemaišas, elektrodų reagentus ir elektrodų reakcijos produktus, kad būtų išvengta tirpimo ar skilimo. Kadangi elektrolito tirpiklis yra stipriai polinis organinis junginys, separatorius turi būti atsparus elektrolito korozijai ir turėti pakankamą cheminį ir elektrocheminį stabilumą.
4) Minimalus elektrolito atstūmimas: jis turi gerai drėkinti elektrolitą ir pakankamai sugerti skystį bei išlaikyti drėgmę.
5) Norint išvengti plyšimo ir deformacijos apdorojimo metu, reikalingas didelis mechaninis stiprumas. Pakankamos mechaninės savybės, įskaitant atsparumą pradūrimui ir atsparumą tempimui, yra būtinos, tuo pačiu sumažinant storį.
6) Matmenų stabilumas yra labai svarbus. Būtinas minimalus matmenų pokytis žemiau lydymosi temperatūros, kad būtų išvengta trumpojo jungimo tarp teigiamų ir neigiamų elektrodų. Taip pat svarbu geras erdvinis stabilumas ir plokštumas, taip pat didelis storio ir porų dydžio vienodumas.
7) Svarbus geras terminis stabilumas ir automatinio išjungimo apsauga. Maitinimo baterijos kelia dar didesnius reikalavimus separatoriui, paprastai naudojant kompozicines membranas.
8) Norint veiksmingai užkirsti kelią dalelių, koloidų ar kitų tirpių medžiagų migracijai tarp teigiamo ir neigiamo elektrodo, reikalingas minimalus terminis susitraukimas. Priešingu atveju gali įvykti trumpasis jungimas, dėl kurio akumuliatorius gali nutekėti.
Skirtingoms ličio{0}}jonų baterijų sistemoms ir programoms taikomi skirtingi reikalavimai separatoriams.
