באיזה סוג דבק יש להשתמש לסוללות ליתיום?

Mar 20, 2023השאר הודעה

דבק טוב לא רק מועיל לקידום צפיפות האנרגיה של הסוללה, אלא גם בעל השפעה מפחיתה משמעותית על ההתנגדות הפנימית של הסוללה, ויש לו השפעה חשובה על התפקוד האלקטרוכימי של הסוללה.

סוללת ליתיום היא נוזל מורכב רב-פאזי מעורב שאינו ניוטוני. תמיסת האלקטרודה החיובית מורכבת מחומרים פעילים, חומרים מוליכים, קלסרים וממיסים. חומרי האלקטרודות החיוביות המוכוונות לשוק הנוכחיות לסוללות ליתיום כוללים מוצרים כגון תחמוצת ליתיום קובלט, תחמוצת ליתיום מנגן, פוספט ליתיום ברזל וחומרים טרינריים. חומרים מוליכים כוללים בעיקר פחמן שחור, ננו-צינורות פחמן, גרפיט מוליך וכו'. הקלסרים מחולקים לקלסרים על בסיס מים ועל בסיס שמן, כאשר הממסים המתאימים כוללים מים מפושטים על בסיס מים וממיסי NMP על בסיס שמן.

תמיסת האלקטרודה השלילית נעשית על ידי ערבוב של חומרים רב-פאזיים כגון חומרים חיים, חומרים מוליכים, קלסרים, מעבים ומים ממוססים. החומרים הפעילים העיקריים עבור אלקטרודות שליליות הם סוגים שונים של אלקטרודות שליליות מפחמן גרפיט וסיליקון, וסוגי החומרים המוליכים והחומרים המוליכים אלקטרודות חיוביות דומים (כגון פחמן שחור, CNT, VGCF וכו'). כיום, בשוק, קלסרי אלקטרודה שליליים בוחרים בדרך כלל בקשרים על בסיס מים ידידותיים לסביבה כגון CMC, SBR, LA132 וכו'. כאשר משתמשים בליתיום טיטנאט כחומר האלקטרודה השלילי, הקוסר בוחר בדרך כלל ב-PVDF ו-NMP על בסיס שמן כממס.

לחומרים חיים, חומרים מוליכים וממיסים אין הידבקות לאלקטרודות מתכת, ולכן לא ניתן להפוך אותם ללוחות אלקטרודות להכנת סוללות ליתיום. דבק הוא מרכיב חשוב בתרחיץ, הקושר חלקיקים שונים יחדיו ליצירת תמיסת דבק הנצמדת בחוזקה לרדיד המתכת. דבק טוב לא רק מועיל לקידום צפיפות האנרגיה של הסוללה, אלא גם בעל השפעה מפחיתה משמעותית על ההתנגדות הפנימית של הסוללה, ויש לו השפעה חשובה על התפקוד האלקטרוכימי של הסוללה.

מנקודת המבט של עיבוד אלקטרודות, הדרישות העיקריות לפונקציונליות של דבקים הן כדלקמן:

1. יכול לשמור על צמיגות התרחיץ במשך זמן רב מבלי לשנות. זה לא יתיישב או ייכשל עקב הנחת התרחיץ.

2. זה יכול להתמוסס ליצירת תמיסה בריכוז גבוה ודורש חום אידוי נמוך יותר.

3. בעת גלגול, הוא נוצר גס ולא יחזור.

4. הוא גמיש ולא יווצר שברים כאשר האלקטרודה נקרעת.

דבקים אינם קשורים רק לתהליך הייצור של סוללות ליתיום, אלא יש להם גם השפעה חשובה על התפקוד האלקטרוכימי של סוללות הליתיום. מנקודת המבט של תפקוד הסוללה, דבקים נדרשים להיות בעלי המאפיינים הבאים:

1. מסוגל לדבוק במצב של חומר חי היטב.

2. יש לו הידבקות מצוינת לרדיד מתכת ולא יתקלף מרדיד המתכת עקב יישומי אלקטרוליט ופריקת מטען.

3. יציבות אלקטרוכימית מעולה בטווח מתחים רחב.

4. יש לו נקודת התכה גבוהה וקצב התפחה נמוך. גם בטמפרטורות גבוהות, המבנה המשולב של הקלסר והחומר הפעיל צריך להיות יציב. דבקים מפגינים בדרך כלל נפיחות, ונפיחות מעבר לרמה מסוימת יכולה להשפיע על המוליכות בין החומר הפעיל לקולט, וכתוצאה מכך לירידה בקיבולת הסוללה. לכן, יש צורך לשלוט בקצב הנפיחות שלו.

5. יש לו הובלת יונים מעולה ומוליכות אלקטרונית.

שלח החקירה

whatsapp

teams

דוא

חקירה