Met de snelle ontwikkeling van nieuwe energievoertuigen, energieopslagsystemen en consumentenelektronica, zijn de hoge energiedichtheid, lange cyclusleven en veiligheid van lithium-ionbatterijen de kernkwesties voor de industrie geworden. Als een van de belangrijkste componenten van lithiumbatterijen, heeft het diafragma direct invloed op de thermische stabiliteit, iongeleidingsefficiëntie en veiligheid van de batterij. In de afgelopen jaren is aluminiumoxide poeder een belangrijke keuze geworden voor het verbeteren van de prestaties van diafragma's als een coatingmateriaal voor lithiumbatterij diafragma's vanwege de uitstekende weerstand van hoge temperatuur, elektrolytaffiniteit en mechanische sterkte.
De rol en uitdagingen van lithiumbatterijscheiders
De lithiumbatterijafscheider bevindt zich tussen de positieve en negatieve elektroden en de belangrijkste functies zijn onder meer:
• Fysieke isolatie: voorkom dat de positieve en negatieve elektroden rechtstreeks contact met elkaar opnemen en een kortsluiting veroorzaken.
• iongeleiding: laat lithiumionen vrij voorbijgaan om de normale werking van de batterij te waarborgen.
• Thermische bescherming: handhaven de structurele stabiliteit in omgevingen op hoge temperatuur om thermische wegloper te voorkomen.
Hoewel traditionele polyolefine -scheiders een goede chemische stabiliteit en lage kostenvoordelen hebben, hebben ze nog steeds de volgende problemen:
• Slechte weerstand van hoge temperaturen: PE\/PP smelt en krimpt bij 130 ~ 160 graden, waardoor batterij kortsluiting veroorzaakt.
• Onvoldoende bevochtigbaarheid van elektrolyt: beïnvloedt de efficiëntie van de ionentransmissie en verhoogt de interne weerstand.
• Lage mechanische sterkte: het is moeilijk om de groei van lithiumdendrieten te remmen en er is een risico op punctie.
Oplossing: Coating van het oppervlak van de separator met aluminiumoxide poeder met hoge zuiverheid kan de bovenstaande problemen aanzienlijk verbeteren.
Toepassingsprincipe van aluminiumoxidepoeder in lithiumbatterijscheiders
(1) Verbeterde thermische stabiliteit - Hoge temperatuurbestendige beschermende laag
• Het smeltpunt van aluminiumoxide is zo hoog als 2050 graden, wat veel hoger is dan PE\/PP.
• Bij hoge temperaturen vormt de aluminiumoxide -coating een star skelet om de krimp van de separator te remmen.
• Voorkom de thermische wegloper van de batterij en verbeteren de veiligheid.
(2) geoptimaliseerde elektrolyt bevochtigbaarheid - verbeterde iontransport
• Het oppervlak van aluminiumoxide is rijk aan hydroxylgroepen en heeft super lyofiliciteit, wat de contacthoek van de elektrolyt kan verminderen.
• Verhoog de vloeistofabsorptiesnelheid van de separator met 20%~ 30%, vermindert de interne weerstand en verbetert de snelle laadprestaties.
(3) Verbeterde mechanische sterkte - anti -dendritische punctie
• Nano-alumina heeft een hoge hardheid en de lekke kracht van de separator na coating wordt verhoogd met 50%~ 100%.
• Remmen effectief lithiumdendrietpenetratie en verleng de levensduur van de batterij.
(4) Chemische stabiliteit - Veilig en langdurig
• Stabiel over een breed spanningsbereik en neemt geen deel aan bijwerkingen.
• Het kan schadelijke stoffen zoals HF in de elektrolyt absorberen en de elektrodecorrosie verminderen.
Toepassingsvelden van aluminiumoxide gecoate diafragma's
(1) Power batterijen (elektrische voertuigen, elektrisch gereedschap)
• Vereisten: hoge veiligheid en hoge temperatuurweerstand.
(2) Batterijen van energieopslag (roosters, opslag van huishoudens))
• Vereisten: lang leven en lage zelfontlading.
(3) Consumentenelektronica (mobiele telefoons, laptops)
• Vereisten: Licht en dun, snel opladen compatibel.
(4) Speciale batterijen (militaire industrie, ruimtevaart)
• Vereisten: extreme temperatuurstabiliteit.
Aluminiumoxide poeder is, als een coatingmateriaal voor lithiumbatterijafscheiders, een belangrijke oplossing geworden om de veiligheid en prestaties van de batterij te verbeteren vanwege de voordelen van hoge temperatuurweerstand, verbeterde bevochtigbaarheid, lekkeerstand en chemische stabiliteit. Met de snelle ontwikkeling van de nieuwe energie-industrie, zal high-performance aluminiumscheider coatingtechnologie blijven innoveren en de lithiumbatterij-industrie promoten om zich te ontwikkelen in een veiliger en hogere energiedichtheidsrichting.