ドライ情報 |リチウム-イオン電池 - セパレーター分散ソリューションの中核技術を理解するための 1 つの記事

Jan 10, 2024

01 リチウムイオン電池セパレータの詳しい説明-

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リチウム-イオン電池は主に正極、負極、セパレータ、電解質などの部品で構成されています。充電すると、リチウムイオン(Li+)が正極から離脱し、電解液中のセパレーターを通過して負極に到達し、負極の格子に埋め込まれます。このとき、正極はリチウム-が乏しい状態、負極はリチウム-が豊富な状態になります。放電中、Li+ はリチウム-が豊富な負極から放出され、電解質内のセパレータを通過してリチウム-に乏しい正極に到達し、カソード格子に挿入されます。このとき、正極はリチウム-リッチ状態にあります。状態では、負極はリチウム-が不足した状態になります。電荷のバランスを維持するために、充電および放電中に Li+ が正極と負極の間を移動する間、同数の電子が外部回路内を往復して電流を形成します。

 

02 バッテリーセパレーターの重要性

セパレータはリチウムイオン電池の重要な部分です。-バッテリー内の正極と負極の間に位置し、電子の伝達を遮断しながらリチウムイオンの通過を確保します。セパレータの性能は電池の界面構造や内部抵抗などを決定し、電池の容量、サイクル、安全性能に直接影響します。優れたセパレーターは、バッテリーの全体的な性能を向上させる上で重要な役割を果たします。

リチウム電池のセパレーターの機能は、主に次の 2 つの側面に反映されます。

1 つはバッテリーの安全性を保証することです。セパレータ材料は、まず、正極と負極が接触して短絡したり、バリ、粒子、樹枝状突起によって穴が開くのを防ぐために、良好な絶縁性を備えている必要があります。したがって、セパレータには一定の引張強度と突刺強度が必要であり、破れにくい。また、突然の高温条件下でも基本的に寸法安定性を維持でき、大面積の短絡やバッテリーの熱暴走を引き起こす溶融や収縮は起こりません。{3}}

2 つ目は、リチウムイオン電池に微多孔チャネルを提供して充放電機能と定格性能を実現することです。{0}}したがって、セパレータは空孔率が高く、微細孔の分布が均一なフィルムでなければなりません。材料自体の特性と膜形成後の細孔特性により、電池内のリチウムイオンの移動が制限され、それが性能パラメーターのイオン伝導率に反映されます。

 

03 バッテリーセパレーターセラミックコーティング

通常、セパレータの材料はポリオレフィンであり、室温では十分な機械的特性を提供できますが、高温では極度の熱収縮が起こりやすく、その結果、正極と負極の間で短絡が発生し、電池が自然発火、さらには爆発を起こしやすくなります。

ポリオレフィンセパレーターの欠点を改善するために、研究者は多くの実験テストを実施し、有機セパレーターを無機セラミックコーティングでコーティングすることが最良の解決策であることを発見しました。現在の無機セラミックス塗料の主原料はアルミナとベーマイトです。このセラミック複合コーティングはセパレータの高温耐性を大幅に向上させることができ、それによりリチウム-イオン電池の高温耐性と安全性が向上します。それだけでなく、セラミックコーティングの存在により、セパレーターの保液性能が大幅に向上し、機械的特性も向上します。

セラミックス塗料の分散装置としてはナノサンドミルが一般的です。

 

04 優駿インテリジェントナノサンドミル

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ピン式ナノサンドミル

1. 大流量の動的分離システムと高効率の粉砕システムを採用しており、大流量のサイクリック粉砕に適しています-。材料をサブ-ミクロンおよびナノメートルの範囲まで粉砕し、材料の粒度分布を改善することができます。

2. 粉砕ロッドピンの線速度が高く、粉砕ビーズに伝わる運動エネルギーが大きいため、材料に強い衝撃と粉砕効果をもたらし、ナノメートル方向の粒子径の発達に役立ちます。

3. 優駿ナノロッドピンサンドミルは、材料への金属汚染を防ぐため、材料と接触する部分にPU材料またはセラミック材料を使用しています。

4. 大出力、高導通。ナノサンドミルは研磨材の分散効果に優れているため、従来のボールミルに比べて生産量が大幅に向上し、連続生産が可能です。

イオンの拡散定数は粒子サイズに依存し、ナノ粒子内の拡散はミクロン粒子やバルク粒子よりもはるかに高速です。ただし、表面積が大きくなると、カソードの充填密度が低くなったり、電極/電解液が反応する可能性が生じたりするなど、他の望ましくない影響が生じる可能性もあります。したがって、より狭い粒度分布が必要となります。優順インテリジェントロッド-ピンナノサンドミルは、必要な粒度分布を満たすことができます。

 

さらに興味があれば、キャロル、whatsapp:+8618301601956 /email:carol@qhdyshb.com までご連絡ください。