Composition de la batterie lithium-ion

Composition et recyclage de la batterie lithium-ion

LeBatterie aux ions lithiumest composé de l'électrolyte, du séparateur, de la cathode et de l'anode et du boîtier.

L'électrolytedans une batterie lithium-ion peut être un gel ou un polymère, ou un mélange de gel et de polymère.

L'électrolyte des batteries Li-ion agit comme un moyen de transport des ions dans la batterie.Il se compose généralement de sels de lithium et de solvants organiques.L'électrolyte joue un rôle clé dans le transport des ions entre les électrodes positives et négatives d'une batterie lithium-ion, garantissant que la batterie peut atteindre une tension élevée et une densité d'énergie élevée.L'électrolyte est généralement composé de solvants organiques de haute pureté, de sels d'électrolyte de lithium et d'additifs nécessaires soigneusement combinés dans des proportions spécifiques et dans des conditions spécifiques.

Le matériau cathodiquetypes de batterie lithium-ion :

• LiCoO2
• Li2MnO3
• LiFePO4
• MR
• ANC

 Les matériaux cathodiques représentent plus de 30 % des coûts de l’ensemble de la batterie.

L'anodede la batterie lithium-ion contient

Ensuite, l'anode de la batterie lithium-ion représente environ 5 à 10 % du coût de la batterie entière.Les matériaux d'anode à base de carbone sont un matériau d'anode couramment utilisé pour les batteries lithium-ion.Par rapport à l'anode au lithium métallique traditionnelle, elle offre une sécurité et une stabilité plus élevées.Les matériaux d'anode à base de carbone proviennent principalement de graphite naturel et artificiel, de fibre de carbone et d'autres matériaux.Parmi eux, le graphite est le matériau principal, qui présente une surface spécifique et une conductivité électrique élevées, et les matériaux carbonés ont également une bonne stabilité chimique et une bonne recyclabilité.Cependant, la capacité des matériaux d'électrode négative à base de carbone est relativement faible, ce qui ne peut pas répondre aux exigences de certaines applications en matière de capacité supérieure.Par conséquent, des recherches sont actuellement en cours sur de nouveaux matériaux carbonés et composites, dans l’espoir d’améliorer encore la capacité et la durée de vie des matériaux d’électrodes négatives à base de carbone.

Il contient toujours le matériau d’électrode négative silicium-carbone.Matériau en silicium (Si) : par rapport aux électrodes négatives en carbone traditionnelles, les électrodes négatives en silicium ont une capacité spécifique et une densité d'énergie plus élevées.Cependant, en raison du taux d'expansion important du matériau silicium, il est facile de provoquer une expansion volumique de l'électrode, raccourcissant ainsi la durée de vie de la batterie.

Le séparateurd'une batterie lithium-ion est un élément important pour garantir les performances et la sécurité de la batterie.La fonction principale du séparateur est de séparer les électrodes positives et négatives, et en même temps, il peut également former un canal pour le mouvement des ions et maintenir l'électrolyte nécessaire.Les performances et les paramètres associés du séparateur de batterie lithium-ion sont présentés comme suit :

1. Stabilité chimique : le diaphragme doit avoir une excellente stabilité chimique, une bonne résistance à la corrosion et une bonne résistance au vieillissement dans des conditions de solvants organiques, et peut maintenir des performances stables dans des conditions difficiles telles qu'une température élevée et une humidité élevée.

2. Résistance mécanique : Le séparateur doit avoir une résistance mécanique et une élasticité suffisantes pour garantir une résistance à la traction et à l'usure suffisantes pour éviter tout dommage lors de l'assemblage ou de l'utilisation.

3. Conductivité ionique : dans le système électrolytique organique, la conductivité ionique est inférieure à celle du système électrolytique aqueux, le séparateur doit donc avoir les caractéristiques d'une faible résistance et d'une conductivité ionique élevée.Dans le même temps, afin de réduire la résistance, l'épaisseur du séparateur doit être aussi fine que possible pour rendre la surface de l'électrode aussi grande que possible.

4. Stabilité thermique : Lorsque des anomalies ou des pannes telles qu'une surcharge, une décharge excessive et un court-circuit se produisent pendant le fonctionnement de la batterie, le séparateur doit avoir une bonne stabilité thermique.À une certaine température, le diaphragme doit ramollir ou fondre, bloquant ainsi le circuit interne de la batterie et évitant les accidents liés à la sécurité de la batterie.

5. Mouillage suffisant et structure des pores contrôlable : La structure des pores et le revêtement de surface du séparateur doivent avoir une contrôlabilité de mouillage suffisante pour assurer le séparateur, améliorant ainsi la puissance et la durée de vie de la batterie.D'une manière générale, les diaphragmes microporeux en flocons de polyéthylène (PP) et en flocons de polyéthylène (PE) sont actuellement des matériaux de diaphragme courants et leur prix est relativement bon marché.Mais il existe d'autres matériaux de séparation de batterie lithium-ion, tels que le polyester, qui ont de bonnes performances, mais leur prix est relativement élevé.