جداکننده چیست؟

جداکننده چیست؟

جدا کننده

جداکننده جزء حیاتی باتری‌های لیتیوم{0} یونی است. این یک غشای ریز متخلخل است که برای جدا کردن الکترودهای مثبت و منفی استفاده می‌شود و یک ماده پلیمری کاربردی با ساختار میکرومتخلخل در مقیاس نانو است، همانطور که در شکل 7 نشان داده شده است-9. عملکرد جداکننده ساختار رابط، مقاومت داخلی و سایر ویژگی‌های باتری را تعیین می‌کند که مستقیماً بر ظرفیت، عمر چرخه و ایمنی آن تأثیر می‌گذارد. یک جداکننده{7}}با عملکرد بالا نقشی حیاتی در بهبود عملکرد کلی باتری دارد. عملکرد اصلی آن جلوگیری از اتصال کوتاه ناشی از تماس الکترود و در عین حال اجازه عبور یون های الکترولیت است. برای باتری‌های لیتیوم{9}، از آنجایی که الکترولیت یک سیستم حلال آلی است، به مواد جداکننده مقاوم در برابر حلال‌های آلی نیاز است. معمولاً از غشاهای متخلخل پلی اولفین با استحکام بالا{10}}استفاده می‌شود.

عملکرد جداکننده باتری لیتیوم{0}یون ساختار رابط و مقاومت داخلی باتری را تعیین می‌کند و به طور مستقیم بر ظرفیت، عمر چرخه و ایمنی آن تأثیر می‌گذارد. الزامات فنی برای جداکننده‌های باتری لیتیوم{2} یون عبارتند از:

1) عملکرد عایق: جداکننده یک عایق رسانای الکتریکی است که جداسازی مکانیکی بین الکترودهای مثبت و منفی را تضمین می کند.

2) رسانایی یونی بالا: باید مقاومت در برابر حرکت یون های الکترولیت را به حداقل برساند، دارای اندازه حفره و تخلخل مشخصی باشد تا از مقاومت کم و رسانایی یونی بالا اطمینان حاصل شود، که امکان نفوذپذیری یون لیتیوم{1} را فراهم می کند.

3) پایداری شیمیایی و بی اثری الکتروشیمیایی: باید به اندازه کافی در برابر الکترولیت، ناخالصی های بالقوه، واکنش دهنده های الکترود و محصولات واکنش الکترود پایدار باشد و از انحلال یا تخریب جلوگیری کند. از آنجایی که حلال الکترولیت یک ترکیب آلی به شدت قطبی است، جداکننده باید در برابر خوردگی الکترولیت مقاوم بوده و از پایداری شیمیایی و الکتروشیمیایی کافی برخوردار باشد.

4) حداقل دافعه از الکترولیت: باید ترشوندگی خوبی نسبت به الکترولیت داشته باشد و ظرفیت جذب مایع و حفظ رطوبت کافی را داشته باشد.

5) استحکام مکانیکی بالا برای جلوگیری از پارگی و تغییر شکل در حین پردازش مورد نیاز است. خواص مکانیکی کافی، از جمله استحکام سوراخی و مقاومت کششی، ضروری است، در حالی که ضخامت را به حداقل می رساند.

6) ثبات ابعادی بسیار مهم است. حداقل تغییر ابعاد در زیر نقطه ذوب برای جلوگیری از اتصال کوتاه بین الکترودهای مثبت و منفی ضروری است. پایداری فضایی و مسطح بودن خوب، همراه با یکنواختی بالا در ضخامت و اندازه منافذ نیز مهم است.

7) پایداری حرارتی خوب و حفاظت از خاموش شدن خودکار ضروری است. باتری‌های قدرت حتی بیشتر از جداکننده تقاضا می‌کنند و معمولاً از غشاهای کامپوزیتی استفاده می‌کنند.

8) برای جلوگیری موثر از مهاجرت ذرات، کلوئیدها یا سایر مواد محلول بین الکترودهای مثبت و منفی، به حداقل انقباض حرارتی نیاز است. در غیر این صورت، اتصال کوتاه ممکن است رخ دهد که منجر به فرار حرارتی باتری می شود.

سیستم‌ها و برنامه‌های مختلف باتری لیتیوم{0} یونی نیازمندی‌های متفاوتی برای جداکننده‌ها دارند.