ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി ഘടന

ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയുടെ ഘടനയും പുനരുപയോഗവും

ദിലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിഇലട്രോലൈറ്റ്, സെപ്പറേറ്റർ, കാഥോഡ്, ആനോഡ് എന്നിവയും കേസും ചേർന്നതാണ്.

ഇലക്ട്രോലൈറ്റ്ഒരു ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയിൽ ഒരു ജെൽ അല്ലെങ്കിൽ പോളിമർ അല്ലെങ്കിൽ ജെൽ, പോളിമർ എന്നിവയുടെ മിശ്രിതം ആകാം.

ലി-അയൺ ബാറ്ററികളിലെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ബാറ്ററിയിലെ അയോണുകളുടെ ഗതാഗതത്തിനുള്ള ഒരു മാധ്യമമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.സാധാരണയായി ലിഥിയം ലവണങ്ങളും ജൈവ ലായകങ്ങളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.ഒരു ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയുടെ പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ തമ്മിലുള്ള അയോൺ ഗതാഗതത്തിൽ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, ബാറ്ററിക്ക് ഉയർന്ന വോൾട്ടേജും ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയും കൈവരിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു.ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റ് പൊതുവെ ഉയർന്ന ശുദ്ധിയുള്ള ഓർഗാനിക് ലായകങ്ങൾ, ലിഥിയം ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റ് ലവണങ്ങൾ, ആവശ്യമായ അഡിറ്റീവുകൾ എന്നിവ പ്രത്യേക വ്യവസ്ഥകളിൽ പ്രത്യേക അനുപാതത്തിൽ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.

കാഥോഡ് മെറ്റീരിയൽലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററിയുടെ തരങ്ങൾ:

• LiCoO2
• Li2MnO3
• ലൈഫെപിഒ4
• എൻ.സി.എം
• എൻ.സി.എ

 കാഥോഡ് മെറ്റീരിയലുകളിൽ മുഴുവൻ ബാറ്ററിയുടെയും 30% ചെലവ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

ആനോഡ്ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററിയിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു

അപ്പോൾ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയുടെ ആനോഡ് മുഴുവൻ ബാറ്ററിയുടെയും ഏകദേശം 5-10 ശതമാനം ചെലവുകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്കായി സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ആനോഡ് മെറ്റീരിയലാണ് കാർബൺ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ആനോഡ് മെറ്റീരിയലുകൾ.പരമ്പരാഗത ലോഹമായ ലിഥിയം ആനോഡുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഇതിന് ഉയർന്ന സുരക്ഷയും സ്ഥിരതയും ഉണ്ട്.കാർബൺ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ആനോഡ് വസ്തുക്കൾ പ്രധാനമായും പ്രകൃതിദത്തവും കൃത്രിമവുമായ ഗ്രാഫൈറ്റ്, കാർബൺ ഫൈബർ, മറ്റ് വസ്തുക്കൾ എന്നിവയിൽ നിന്നാണ് വരുന്നത്.അവയിൽ, ഉയർന്ന പ്രത്യേക ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണവും വൈദ്യുതചാലകതയും ഉള്ള പ്രധാന വസ്തുവാണ് ഗ്രാഫൈറ്റ്, കൂടാതെ കാർബൺ പദാർത്ഥങ്ങൾക്ക് നല്ല രാസ സ്ഥിരതയും പുനരുപയോഗക്ഷമതയും ഉണ്ട്.എന്നിരുന്നാലും, കാർബൺ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ ശേഷി താരതമ്യേന കുറവാണ്, ഉയർന്ന ശേഷിയുള്ള ചില ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാൻ ഇതിന് കഴിയില്ല.അതിനാൽ, കാർബൺ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള നെഗറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ ശേഷിയും സൈക്കിൾ ജീവിതവും കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന പുതിയ കാർബൺ വസ്തുക്കളെയും സംയോജിത വസ്തുക്കളെയും കുറിച്ച് നിലവിൽ ചില ഗവേഷണങ്ങൾ നടക്കുന്നു.

അതിൽ ഇപ്പോഴും സിലിക്കൺ-കാർബൺ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയൽ ഉണ്ട്.സിലിക്കൺ (Si) മെറ്റീരിയൽ: പരമ്പരാഗത കാർബൺ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, സിലിക്കൺ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകൾക്ക് ഉയർന്ന നിർദ്ദിഷ്ട ശേഷിയും ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയും ഉണ്ട്.എന്നിരുന്നാലും, സിലിക്കൺ മെറ്റീരിയലിൻ്റെ വലിയ വികാസ നിരക്ക് കാരണം, ഇലക്ട്രോഡിൻ്റെ വോളിയം വികാസത്തിന് കാരണമാകുന്നത് എളുപ്പമാണ്, അതുവഴി ബാറ്ററിയുടെ ആയുസ്സ് കുറയുന്നു.

സെപ്പറേറ്റർഒരു ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററിയുടെ ബാറ്ററി പ്രകടനവും സുരക്ഷയും ഉറപ്പാക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന ഭാഗമാണ്.പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ വേർതിരിക്കുക എന്നതാണ് സെപ്പറേറ്ററിൻ്റെ പ്രധാന പ്രവർത്തനം, അതേ സമയം, അയോൺ ചലനത്തിനായി ഒരു ചാനൽ രൂപീകരിക്കാനും ആവശ്യമായ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് നിലനിർത്താനും ഇതിന് കഴിയും.ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി സെപ്പറേറ്ററിൻ്റെ പ്രകടനവും അനുബന്ധ പാരാമീറ്ററുകളും ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ അവതരിപ്പിക്കുന്നു:

1. രാസ സ്ഥിരത: ഡയഫ്രത്തിന് മികച്ച രാസ സ്ഥിരത, നല്ല നാശന പ്രതിരോധം, ഓർഗാനിക് ലായക സാഹചര്യങ്ങളിൽ പ്രായമാകൽ പ്രതിരോധം എന്നിവ ഉണ്ടായിരിക്കണം, കൂടാതെ ഉയർന്ന താപനിലയും ഉയർന്ന ആർദ്രതയും പോലുള്ള കഠിനമായ സാഹചര്യങ്ങളിൽ സ്ഥിരമായ പ്രകടനം നിലനിർത്താനും കഴിയും.

2. മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി: സെപ്പറേറ്ററിന് മതിയായ ടെൻസൈൽ ശക്തി ഉറപ്പാക്കാൻ മതിയായ മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിയും ഇലാസ്തികതയും ഉണ്ടായിരിക്കണം, അസംബ്ലിയിലോ ഉപയോഗത്തിലോ കേടുപാടുകൾ തടയുന്നതിന് പ്രതിരോധം ധരിക്കുക.

3. അയോണിക് ചാലകത: ഓർഗാനിക് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് സിസ്റ്റത്തിന് കീഴിൽ, അയോണിക് ചാലകത ജലീയ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് സിസ്റ്റത്തേക്കാൾ കുറവാണ്, അതിനാൽ സെപ്പറേറ്ററിന് കുറഞ്ഞ പ്രതിരോധത്തിൻ്റെയും ഉയർന്ന അയോണിക് ചാലകതയുടെയും സവിശേഷതകൾ ഉണ്ടായിരിക്കണം.അതേ സമയം, പ്രതിരോധം കുറയ്ക്കുന്നതിന്, ഇലക്ട്രോഡ് പ്രദേശം കഴിയുന്നത്ര വലുതാക്കാൻ സെപ്പറേറ്ററിൻ്റെ കനം കഴിയുന്നത്ര നേർത്തതായിരിക്കണം.

4. താപ സ്ഥിരത: ബാറ്ററി പ്രവർത്തനസമയത്ത് ഓവർചാർജ്, ഓവർ ഡിസ്ചാർജ്, ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് തുടങ്ങിയ അസാധാരണത്വങ്ങളോ പരാജയങ്ങളോ സംഭവിക്കുമ്പോൾ, സെപ്പറേറ്ററിന് നല്ല താപ സ്ഥിരത ഉണ്ടായിരിക്കണം.ഒരു നിശ്ചിത ഊഷ്മാവിൽ, ഡയഫ്രം മൃദുവാക്കുകയോ ഉരുകുകയോ ചെയ്യണം, അതുവഴി ബാറ്ററിയുടെ ആന്തരിക സർക്യൂട്ട് തടയുകയും ബാറ്ററി സുരക്ഷാ അപകടങ്ങൾ തടയുകയും ചെയ്യുന്നു.

5. മതിയായ നനവും നിയന്ത്രിക്കാവുന്ന സുഷിര ഘടനയും: സെപ്പറേറ്ററിൻ്റെ സുഷിര ഘടനയും ഉപരിതല കോട്ടിംഗും സെപ്പറേറ്റർ ഉറപ്പാക്കാൻ മതിയായ വെറ്റിംഗ് കൺട്രോളബിലിറ്റി ഉണ്ടായിരിക്കണം, അതുവഴി ബാറ്ററിയുടെ ശക്തിയും സൈക്കിൾ ആയുസും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, പോളിയെത്തിലീൻ ഫ്‌ളേക്ക് (പിപി), പോളിയെത്തിലീൻ ഫ്ലേക്ക് (പിഇ) മൈക്രോപോറസ് ഡയഫ്രം എന്നിവ നിലവിൽ സാധാരണ ഡയഫ്രം മെറ്റീരിയലുകളാണ്, വില താരതമ്യേന വിലകുറഞ്ഞതാണ്.എന്നാൽ പോളിസ്റ്റർ പോലുള്ള മറ്റ് ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി സെപ്പറേറ്റർ മെറ്റീരിയലുകൾ ഉണ്ട്, അവയ്ക്ക് നല്ല പ്രകടനമുണ്ട്, എന്നാൽ വില താരതമ്യേന ഉയർന്നതാണ്.