लिथियम-आयन बैटरी की मुख्य तकनीक।

उच्च प्रदर्शन बैटरी:लिथियम आयन बैटरीचार मुख्य भागों से बना है: सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री, नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री, विभाजक, और इलेक्ट्रोलाइट।उनमें से, विभाजक एक प्रमुख आंतरिक घटक हैलिथियम आयन बैटरी.हालाँकि यह सीधे तौर पर विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेता है, लेकिन यह बैटरी के प्रदर्शन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।यह न केवल बैटरी की क्षमता, चक्र प्रदर्शन और चार्ज और डिस्चार्ज वर्तमान घनत्व को प्रभावित करता है, बल्कि बैटरी की सुरक्षा और जीवन से भी संबंधित है।बैटरी।विभाजक आयन चालन चैनल प्रदान करके, इलेक्ट्रोलाइट मिश्रण को रोककर और यांत्रिक सहायता प्रदान करके उचित बैटरी संचालन और प्रदर्शन को बनाए रखता है। विभाजक की आयन चालकता सीधे बैटरी की चार्ज और डिस्चार्ज गति और दक्षता को प्रभावित करती है।बेहतर आयन चालकता बैटरी की पावर घनत्व में सुधार कर सकती है।इसके अलावा, विभाजक का इलेक्ट्रोलाइट अलगाव प्रदर्शन बैटरी की सुरक्षा निर्धारित करता है।सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच इलेक्ट्रोलाइट के प्रभावी अलगाव से शॉर्ट सर्किट और ओवरहीटिंग जैसी सुरक्षा समस्याओं को रोका जा सकता है।बैटरी के विस्तार और संकुचन से निपटने और यांत्रिक क्षति और आंतरिक शॉर्ट सर्किट को रोकने के लिए विभाजक में अच्छी यांत्रिक शक्ति और लचीलेपन की भी आवश्यकता होती है।इसके अलावा, विभाजक को इस दौरान संरचनात्मक और कार्यात्मक स्थिरता बनाए रखने की भी आवश्यकता होती हैबैटरी की आयुबैटरी के दीर्घकालिक विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करने के लिए। हालांकि विभाजक सीधे बैटरी की विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेता है, लेकिन इसका बैटरी क्षमता, चक्र प्रदर्शन, चार्ज और डिस्चार्ज गति, सुरक्षा और जीवनकाल जैसे प्रमुख गुणों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। .इसलिए, विभाजकों का विकास और अनुकूलन लिथियम-आयन बैटरियों के विकास और अनुप्रयोग के लिए महत्वपूर्ण है।

1. विभाजकों का महत्वपूर्ण कार्यलिथियम आयन बैटरी

लिथियम-आयन बैटरी में सेपरेटर एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।यह न केवल एक भौतिक अवरोध है जो सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड को अलग करता है, बल्कि इसके निम्नलिखित महत्वपूर्ण कार्य भी हैं:1.आयन संचरण: विभाजक में अच्छा आयन संचरण प्रदर्शन होना चाहिए और लिथियम आयनों को सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच स्वतंत्र रूप से संचारित करने में सक्षम होना चाहिए।साथ ही, विभाजक को शॉर्ट सर्किट और स्व-निर्वहन को रोकने के लिए इलेक्ट्रॉनों के संचरण को प्रभावी ढंग से अवरुद्ध करने की आवश्यकता होती है।2।इलेक्ट्रोलाइट का रखरखाव: विभाजक को विलायक प्रवेश के लिए अच्छा प्रतिरोध होना चाहिए, जो सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच इलेक्ट्रोलाइट के समान वितरण को प्रभावी ढंग से बनाए रख सकता है और इलेक्ट्रोलाइट के नुकसान और एकाग्रता में परिवर्तन को रोक सकता है।3.यांत्रिक शक्ति: बैटरी की स्थिरता और सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए विभाजक में बैटरी के संपीड़न, विस्तार और कंपन जैसे यांत्रिक तनाव का सामना करने के लिए पर्याप्त यांत्रिक शक्ति होनी चाहिए।4.थर्मल स्थिरता: उच्च तापमान वाले वातावरण में संरचनात्मक स्थिरता बनाए रखने और थर्मल पलायन और थर्मल अपघटन को रोकने के लिए विभाजक को अच्छी थर्मल स्थिरता की आवश्यकता होती है।5।ज्वाला मंदता: विभाजक में अच्छी ज्वाला मंदता होनी चाहिए, जो असामान्य परिस्थितियों में बैटरी को आग या विस्फोट से प्रभावी ढंग से रोक सके। उपरोक्त आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, विभाजक आमतौर पर पॉलिमर सामग्री, जैसे पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी), पॉलीथीन से बने होते हैं। (पीई), आदि। इसके अलावा, विभाजक की मोटाई, सरंध्रता और छिद्र आकार जैसे पैरामीटर भी बैटरी के प्रदर्शन को प्रभावित करेंगे।इसलिए, लिथियम-आयन बैटरी की तैयारी प्रक्रिया में, उपयुक्त विभाजक सामग्री का चयन करना और विभाजक के संरचनात्मक डिजाइन को अनुकूलित करना बहुत महत्वपूर्ण है।

2. विभाजकों की मुख्य भूमिकालिथियम बैटरी:

लिथियम-आयन बैटरियों में, विभाजक एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है और इसके निम्नलिखित मुख्य कार्य हैं:1.आयन चालन: विभाजक लिथियम आयनों को सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच ले जाने की अनुमति देता है।विभाजक में आमतौर पर उच्च आयनिक चालकता होती है, जो बैटरी में लिथियम आयनों के तीव्र और समान प्रवाह को बढ़ावा दे सकती है और बैटरी की कुशल चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्राप्त कर सकती है।2।बैटरी सुरक्षा: विभाजक सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच सीधे संपर्क और शॉर्ट सर्किट को रोक सकता है, बैटरी के अंदर ओवरकरंट और ओवरहीटिंग से बच सकता है, और बैटरी सुरक्षा प्रदान कर सकता है।3.इलेक्ट्रोलाइट अलगाव: विभाजक बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट में गैसों, अशुद्धियों और अन्य पदार्थों को सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच मिश्रण करने से रोकता है, अनावश्यक रासायनिक प्रतिक्रियाओं और नुकसान से बचाता है, और बैटरी की स्थिरता और चक्र जीवन को बनाए रखता है।4।यांत्रिक समर्थन: विभाजक बैटरी में यांत्रिक समर्थन की भूमिका निभाता है।यह सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड और अन्य बैटरी घटकों की स्थिति को ठीक कर सकता है।इसमें बैटरी के विस्तार और संकुचन के अनुकूल होने के लिए कुछ हद तक लचीलापन और विस्तारशीलता भी है। विभाजक लिथियम-आयन बैटरी में आयन चालन, बैटरी सुरक्षा, इलेक्ट्रोलाइट अलगाव और यांत्रिक समर्थन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।यह बैटरी के स्थिर संचालन और प्रदर्शन को सुनिश्चित कर सकता है।

3. लिथियम-आयन बैटरी विभाजक के प्रकार

लिथियम-आयन बैटरी विभाजक कई प्रकार के होते हैं, उनमें से सामान्य में निम्नलिखित शामिल हैं:1.पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी) विभाजक: यह वर्तमान में सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली विभाजक सामग्री है।पॉलीप्रोपाइलीन सेपरेटर में उत्कृष्ट रासायनिक प्रतिरोध, अच्छी तापीय स्थिरता और यांत्रिक शक्ति होती है, जबकि मध्यम आयन चयनात्मकता और प्रवाहकीय गुण होते हैं।2।पॉलीमाइड (पीआई) सेपरेटर: पॉलीमाइड सेपरेटर में उच्च तापीय स्थिरता और रासायनिक स्थिरता होती है, और यह उच्च तापमान वातावरण में स्थिर प्रदर्शन बनाए रख सकता है।इसके उच्च वोल्टेज प्रतिरोध के कारण, पॉलीमाइड सेपरेटर का उपयोग अक्सर उच्च ऊर्जा घनत्व और उच्च बिजली आवश्यकताओं वाली बैटरियों में किया जाता है।3.पॉलीथीन (पीई) विभाजक: पॉलीथीन विभाजक में उच्च आयन चालकता और अच्छी यांत्रिक शक्ति होती है, और इसका उपयोग अक्सर विशिष्ट प्रकार की लिथियम-आयन बैटरी, जैसे सुपरकैपेसिटर और लिथियम-सल्फर बैटरी में किया जाता है।4।समग्र सिरेमिक डायाफ्राम: समग्र सिरेमिक डायाफ्राम सिरेमिक फाइबर प्रबलित पॉलिमर सब्सट्रेट से बना है।इसमें उच्च यांत्रिक शक्ति और गर्मी प्रतिरोध है और यह उच्च तापमान और शारीरिक क्षति का सामना कर सकता है।5.नैनोपोर विभाजक: नैनोपोर विभाजक अच्छी यांत्रिक शक्ति और रासायनिक स्थिरता को पूरा करते हुए, नैनोपोर संरचना की उत्कृष्ट आयन चालकता का उपयोग करता है।इसे उच्च शक्ति और लंबे जीवन की आवश्यकताओं के साथ लिथियम-आयन बैटरियों में लागू किए जाने की उम्मीद है। विभिन्न सामग्रियों और संरचनाओं के इन विभाजकों को विभिन्न बैटरी डिजाइन और प्रदर्शन आवश्यकताओं के अनुसार चुना और अनुकूलित किया जा सकता है।

4. लिथियम-आयन बैटरी सेपरेटर की प्रदर्शन आवश्यकताएँ

लिथियम-आयन बैटरी सेपरेटर निम्नलिखित प्रदर्शन आवश्यकताओं के साथ एक महत्वपूर्ण घटक हैं:1.उच्च इलेक्ट्रोलाइट चालकता: बैटरी की कुशल चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्राप्त करने के लिए सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच आयन चालन को बढ़ावा देने के लिए विभाजक में उच्च इलेक्ट्रोलाइट चालकता होनी चाहिए।2।उत्कृष्ट आयन चयनात्मकता: विभाजक में अच्छी आयन चयनात्मकता होनी चाहिए, जो केवल लिथियम आयनों के संचरण की अनुमति देती है और बैटरी में अन्य पदार्थों के प्रवेश या प्रतिक्रिया को रोकती है।3.अच्छी तापीय स्थिरता: विभाजक में अच्छी तापीय स्थिरता होनी चाहिए और थर्मल अपवाह या इलेक्ट्रोलाइट वाष्पीकरण और अन्य समस्याओं को रोकने के लिए उच्च तापमान या ओवरचार्जिंग जैसी चरम स्थितियों के तहत संरचनात्मक स्थिरता बनाए रखने में सक्षम होना चाहिए।4।उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति और लचीलापन: एज शॉर्ट सर्किट या आंतरिक क्षति जैसी समस्याओं को रोकने और बैटरी के विस्तार और संकुचन के अनुकूल होने के लिए विभाजक में उच्च यांत्रिक शक्ति और लचीलेपन की आवश्यकता होती है।5।अच्छा रासायनिक प्रतिरोध: विभाजक में अच्छा रासायनिक प्रतिरोध होना चाहिए और बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट्स, गैसों और अशुद्धियों द्वारा विभाजक के क्षरण या संदूषण का विरोध करने में सक्षम होना चाहिए।6।कम प्रतिरोध और कम पारगम्यता: बैटरी के अंदर प्रतिरोध हानि और इलेक्ट्रोलाइट हानि को कम करने के लिए विभाजक में कम प्रतिरोध और कम पारगम्यता होनी चाहिए। लिथियम-आयन बैटरी विभाजक की प्रदर्शन आवश्यकताएं उच्च इलेक्ट्रोलाइट चालकता, उत्कृष्ट आयन चयनात्मकता, अच्छी थर्मल स्थिरता, उत्कृष्ट यांत्रिक हैं ताकत और लचीलापन, अच्छा रासायनिक प्रतिरोध, कम प्रतिरोध और कम पारगम्यता।ये प्रदर्शन आवश्यकताएँ बैटरी सुरक्षा, चक्र जीवन और ऊर्जा घनत्व सुनिश्चित करती हैं।