鋰離子電池有什么核心技術(shù)
傳統(tǒng)的鉛酸電池是由很多重金屬材料制作出來(lái)的，產(chǎn)品產(chǎn)生的廢棄物大概率是會(huì)導(dǎo)致環(huán)境的污染，這已經(jīng)極大的不符合我們現(xiàn)代化的發(fā)展觀念。所以誕生出現(xiàn)在更符合我們現(xiàn)代化發(fā)展工業(yè)的鋰離子電池，鋰離子電池生產(chǎn)和使用中都不含有重金屬元素，對(duì)環(huán)境的污染極小。那么你了解鋰離子電池的核心技術(shù)嗎?不了解的話(huà)，接下來(lái)我們一起來(lái)看看吧。
什么是鋰離子電池
當(dāng)對(duì)充電電池進(jìn)行充電時(shí)，充電電池的正極上有鋰離子轉(zhuǎn)化成，轉(zhuǎn)化成的鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，到達(dá)負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電存儲(chǔ)量越高。同樣，當(dāng)對(duì)充電電池進(jìn)行放電時(shí)(即我們使用充電電池的環(huán)節(jié))，嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動(dòng)回正極。回正極的鋰離子越多，放電存儲(chǔ)量越高。一般鋰電池充電電流設(shè)定在0.2C至1C之間，電流越大，充電越快，與此同時(shí)充電電池發(fā)熱也越大。并且，過(guò)大的電流充電，存儲(chǔ)量不夠滿(mǎn)，因?yàn)槌潆婋姵貎?nèi)部結(jié)構(gòu)的電化學(xué)反應(yīng)需要時(shí)間。就跟倒葡萄酒似的，倒太快的話(huà)會(huì)產(chǎn)生泡沫，反倒是不足。對(duì)充電電池來(lái)說(shuō)，正常使用就是放電的環(huán)節(jié)。
鋰離子電池隔膜
隔膜是鋰離子電池的重要組成部分,是支撐鋰離子電池完成充放電電化學(xué)過(guò)程的重要構(gòu)件。它位于電池內(nèi)部正負(fù)極之間，保證鋰離子通過(guò)的同時(shí)，阻礙電子傳輸。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的作用。
鋰離子電池的減少內(nèi)部短路技術(shù)和熱關(guān)閉性能
在鋰電池中，隔膜吸收電解液后，可隔離正、負(fù)極，以防止短路，但同時(shí)還要允許鋰離子的傳導(dǎo)。而在過(guò)度充電或者溫度升高時(shí)，隔膜還要有高溫自閉性能，以阻隔電流傳導(dǎo)防止爆炸。不僅如此，鋰電池隔膜還要有強(qiáng)度高、防火、耐化學(xué)試劑、耐酸堿腐蝕性、生物相容性好、無(wú)毒等特點(diǎn)。
減少內(nèi)部短路技術(shù)
膈膜是避免鋰電池內(nèi)部熱失控的關(guān)鍵部件，盡管具有熱關(guān)閉性能的隔膜上世紀(jì)90年代就已經(jīng)商品化了，但它對(duì)于加工缺陷造成的硬性?xún)?nèi)部短路確實(shí)無(wú)效的。為了減輕內(nèi)部短路，在過(guò)去幾年中人們提出了兩種技術(shù)路線。一是制備具有高熔點(diǎn)，低的高溫收縮性和優(yōu)異的機(jī)械性能(特別是抗穿刺強(qiáng)度)的隔膜。二是制備高純氧化鋁(VK-L30G)陶瓷改善的隔膜。后者要么在表面具有陶瓷層，要么將高純氧化鋁(VK-L30G)粉末分散于高分子材料中，從中高純氧化鋁(VK-L30G)陶瓷起的主要作用是防止電極間的空間塌陷，從而避免熱失控情況下的內(nèi)部短路。
隔膜熱關(guān)閉性能
目前使用的鋰電池隔膜一般都能提供一個(gè)附加功能，就是熱關(guān)閉。這一特性也為鋰電池的安全性能提供了額外的幫助。這是因?yàn)楦裟に镁巯N材料具有熱塑性，當(dāng)溫度接近材料熔點(diǎn)時(shí)，微孔閉合形成熱關(guān)閉，從而阻斷離子的繼續(xù)傳輸而形成短路，起到保護(hù)電池的作用。
