लिथियम-आयन बॅटरी रचना

लिथियम-आयन बॅटरीची रचना आणि पुनर्वापर

दलिथियम-आयन बॅटरीइलेक्ट्रोलाइट, विभाजक, कॅथोड आणि एनोड आणि केस यांचा बनलेला आहे.

इलेक्ट्रोलाइटलिथियम-आयन बॅटरीमध्ये जेल किंवा पॉलिमर किंवा जेल आणि पॉलिमरचे मिश्रण असू शकते.

लि-आयन बॅटरीमधील इलेक्ट्रोलाइट बॅटरीमधील आयनांच्या वाहतुकीसाठी एक माध्यम म्हणून कार्य करते.यात सहसा लिथियम क्षार आणि सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्स असतात.इलेक्ट्रोलाइट लिथियम-आयन बॅटरीच्या सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोड्सच्या दरम्यान आयन वाहतुकीमध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावते, बॅटरी उच्च व्होल्टेज आणि उच्च ऊर्जा घनता प्राप्त करू शकते याची खात्री करते.इलेक्ट्रोलाइट सामान्यत: उच्च-शुद्धता सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्स, लिथियम इलेक्ट्रोलाइट लवण आणि आवश्यक ऍडिटीव्ह्सचे बनलेले असते जे विशिष्ट परिस्थितीत विशिष्ट प्रमाणात काळजीपूर्वक एकत्र केले जातात.

कॅथोड साहित्यलिथियम-आयन बॅटरीचे प्रकार:

• LiCoO2
• Li2MnO3
• LiFePO4
• NCM
• NCA

 कॅथोड सामग्रीमध्ये संपूर्ण बॅटरीची 30% पेक्षा जास्त किंमत असते.

एनोडलिथियम-आयन बॅटरी समाविष्टीत आहे

मग लिथियम-आयन बॅटरीच्या एनोडमध्ये संपूर्ण बॅटरीची सुमारे 5-10 टक्के किंमत असते.कार्बन-आधारित एनोड साहित्य लिथियम-आयन बॅटरीसाठी सामान्यतः वापरले जाणारे एनोड साहित्य आहे.पारंपारिक मेटल लिथियम एनोडच्या तुलनेत, त्यात उच्च सुरक्षा आणि स्थिरता आहे.कार्बन-आधारित एनोड सामग्री प्रामुख्याने नैसर्गिक आणि कृत्रिम ग्रेफाइट, कार्बन फायबर आणि इतर सामग्रीपासून येते.त्यापैकी, ग्रेफाइट ही मुख्य सामग्री आहे, ज्यामध्ये उच्च विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ आणि विद्युत चालकता असते आणि कार्बन सामग्रीमध्ये देखील चांगली रासायनिक स्थिरता आणि पुनर्वापरक्षमता असते.तथापि, कार्बन-आधारित नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रीची क्षमता तुलनेने कमी आहे, जी उच्च क्षमतेसाठी काही अनुप्रयोगांच्या आवश्यकता पूर्ण करू शकत नाही.त्यामुळे, कार्बन-आधारित नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रीची क्षमता आणि सायकल जीवन आणखी सुधारण्याच्या आशेने, नवीन कार्बन सामग्री आणि संमिश्र सामग्रीवर सध्या काही संशोधने सुरू आहेत.

त्यात अजूनही सिलिकॉन-कार्बन निगेटिव्ह इलेक्ट्रोड सामग्री आहे.सिलिकॉन (Si) सामग्री: पारंपारिक कार्बन नकारात्मक इलेक्ट्रोडच्या तुलनेत, सिलिकॉन नकारात्मक इलेक्ट्रोडमध्ये उच्च विशिष्ट क्षमता आणि ऊर्जा घनता असते.तथापि, सिलिकॉन सामग्रीच्या मोठ्या विस्तार दरामुळे, इलेक्ट्रोडच्या व्हॉल्यूम विस्तारास कारणीभूत ठरणे सोपे आहे, ज्यामुळे बॅटरीचे आयुष्य कमी होते.

विभाजकबॅटरीची कार्यक्षमता आणि सुरक्षितता सुनिश्चित करण्यासाठी लिथियम-आयन बॅटरीचा एक महत्त्वाचा भाग आहे.विभाजकाचे मुख्य कार्य सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोड वेगळे करणे आहे आणि त्याच वेळी, ते आयन हालचालीसाठी एक चॅनेल देखील तयार करू शकते आणि आवश्यक इलेक्ट्रोलाइट राखू शकते.लिथियम-आयन बॅटरी सेपरेटरचे कार्यप्रदर्शन आणि संबंधित पॅरामीटर्स खालीलप्रमाणे सादर केले आहेत:

1. रासायनिक स्थिरता: डायाफ्राममध्ये उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता, चांगली गंज प्रतिरोधकता आणि सेंद्रिय सॉल्व्हेंट परिस्थितीत वृद्धत्वाचा प्रतिकार असणे आवश्यक आहे आणि उच्च तापमान आणि उच्च आर्द्रता यासारख्या कठोर परिस्थितीत स्थिर कामगिरी राखू शकते.

2. यांत्रिक सामर्थ्य: विभाजकामध्ये पुरेसे यांत्रिक सामर्थ्य आणि लवचिकता असणे आवश्यक आहे जेणेकरुन पुरेशी तन्य शक्ती सुनिश्चित होईल आणि असेंबली किंवा वापरादरम्यान नुकसान टाळण्यासाठी प्रतिरोधक पोशाख असावा.

3. आयनिक चालकता: सेंद्रिय इलेक्ट्रोलाइट प्रणाली अंतर्गत, आयनिक चालकता जलीय इलेक्ट्रोलाइट प्रणालीपेक्षा कमी असते, म्हणून विभाजकामध्ये कमी प्रतिकार आणि उच्च आयनिक चालकता ही वैशिष्ट्ये असावीत.त्याच वेळी, प्रतिकार कमी करण्यासाठी, इलेक्ट्रोडचे क्षेत्र शक्य तितके मोठे करण्यासाठी विभाजकाची जाडी शक्य तितकी पातळ असावी.

4. थर्मल स्टेबिलिटी: जेव्हा बॅटरी ऑपरेशन दरम्यान ओव्हरचार्ज, ओव्हरडिस्चार्ज आणि शॉर्ट सर्किट यांसारख्या असामान्यता किंवा बिघाड होतात, तेव्हा सेपरेटरमध्ये चांगली थर्मल स्थिरता असणे आवश्यक आहे.ठराविक तपमानावर, डायाफ्राम मऊ किंवा वितळले पाहिजे, ज्यामुळे बॅटरीचे अंतर्गत सर्किट अवरोधित होते आणि बॅटरी सुरक्षिततेच्या अपघातांना प्रतिबंधित करते.

5. पुरेशी ओले आणि नियंत्रित करण्यायोग्य छिद्र रचना: विभाजकाची छिद्र रचना आणि पृष्ठभागाच्या कोटिंगमध्ये विभाजक सुनिश्चित करण्यासाठी पुरेशी ओले नियंत्रणक्षमता असणे आवश्यक आहे, ज्यामुळे बॅटरीची शक्ती आणि सायकलचे आयुष्य सुधारते.सर्वसाधारणपणे बोलायचे झाल्यास, पॉलिथिलीन फ्लेक (PP) आणि पॉलीथिलीन फ्लेक (PE) मायक्रोपोरस डायफ्राम सध्या सामान्य डायाफ्राम सामग्री आहेत आणि किंमत तुलनेने स्वस्त आहे.परंतु इतर लिथियम-आयन बॅटरी विभाजक साहित्य आहेत, जसे की पॉलिस्टर, ज्याची कार्यक्षमता चांगली आहे, परंतु किंमत तुलनेने जास्त आहे.