લિથિયમ-આયન બેટરીની મુખ્ય તકનીક.

ઉચ્ચ પ્રદર્શન બેટરી:લિથિયમ-આયન બેટરીચાર મુખ્ય ભાગોથી બનેલું છે: હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી, નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી, વિભાજક અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ.તેમાંથી, વિભાજક એ મુખ્ય આંતરિક ઘટક છેલિથિયમ-આયન બેટરી.જો કે તે ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રતિક્રિયામાં સીધો ભાગ લેતો નથી, તે બેટરીની કામગીરીમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.તે માત્ર બેટરીની ક્ષમતા, ચક્ર પ્રદર્શન અને ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ વર્તમાન ઘનતાને અસર કરતું નથી, પરંતુ તે બેટરીની સલામતી અને જીવન સાથે પણ સંબંધિત છે.બેટરીવિભાજક આયન વહન ચેનલો પ્રદાન કરીને, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ મિશ્રણને અટકાવીને, અને યાંત્રિક આધાર પૂરો પાડીને યોગ્ય બેટરી કામગીરી અને કામગીરી જાળવી રાખે છે. વિભાજકની આયન વાહકતા બેટરીના ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ ઝડપ અને કાર્યક્ષમતાને સીધી અસર કરે છે.બહેતર આયન વાહકતા બેટરીની પાવર ઘનતાને સુધારી શકે છે.વધુમાં, વિભાજકનું ઇલેક્ટ્રોલાઇટ આઇસોલેશન પ્રદર્શન બેટરીની સલામતી નક્કી કરે છે.પોઝિટિવ અને નેગેટિવ ઈલેક્ટ્રોડ વચ્ચે ઈલેક્ટ્રોલાઈટને અસરકારક રીતે અલગ રાખવાથી શોર્ટ સર્કિટ અને ઓવરહિટીંગ જેવી સુરક્ષા સમસ્યાઓ અટકાવી શકાય છે.વિભાજક પાસે બેટરીના વિસ્તરણ અને સંકોચનનો સામનો કરવા અને યાંત્રિક નુકસાન અને આંતરિક શોર્ટ સર્કિટને રોકવા માટે સારી યાંત્રિક શક્તિ અને લવચીકતા પણ હોવી જરૂરી છે.વધુમાં, વિભાજકને પણ દરમિયાન માળખાકીય અને કાર્યાત્મક સ્થિરતા જાળવવાની જરૂર છેબેટરી જીવનબેટરીની લાંબા ગાળાની વિશ્વસનીય કામગીરી સુનિશ્ચિત કરવા માટે. જો કે વિભાજક બેટરીની ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રતિક્રિયામાં સીધો ભાગ લેતો નથી, તે બેટરીની ક્ષમતા, ચક્રની કામગીરી, ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ ઝડપ, સલામતી અને આયુષ્ય જેવા મુખ્ય ગુણધર્મો પર મહત્વપૂર્ણ અસર કરે છે. .તેથી, લિથિયમ-આયન બેટરીના વિકાસ અને એપ્લિકેશન માટે વિભાજકનો વિકાસ અને ઑપ્ટિમાઇઝેશન નિર્ણાયક મહત્વ ધરાવે છે.

1. માં વિભાજકોનું મહત્વપૂર્ણ કાર્યલિથિયમ-આયન બેટરી

લિથિયમ-આયન બેટરીમાં વિભાજક મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.તે માત્ર એક ભૌતિક અવરોધ નથી જે હકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડને અલગ કરે છે, પરંતુ તે નીચેના મહત્વપૂર્ણ કાર્યો પણ ધરાવે છે:1.આયન ટ્રાન્સમિશન: વિભાજક પાસે સારી આયન ટ્રાન્સમિશન કામગીરી હોવી જોઈએ અને તે લિથિયમ આયનોને હકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચે મુક્તપણે પ્રસારિત કરવા માટે સક્ષમ હોવા જોઈએ.તે જ સમયે, વિભાજકને ટૂંકા સર્કિટ અને સ્વ-ડિસ્ચાર્જને રોકવા માટે ઇલેક્ટ્રોનના ટ્રાન્સમિશનને અસરકારક રીતે અવરોધિત કરવાની જરૂર છે.2.ઇલેક્ટ્રોલાઇટની જાળવણી: વિભાજકને દ્રાવકના પ્રવેશ માટે સારો પ્રતિકાર હોવો જરૂરી છે, જે હકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોલાઇટના સમાન વિતરણને અસરકારક રીતે જાળવી શકે છે અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ અને સાંદ્રતાના ફેરફારોને નુકસાન અટકાવે છે.3.યાંત્રિક શક્તિ: બેટરીની સ્થિરતા અને સલામતી સુનિશ્ચિત કરવા માટે બેટરીના કમ્પ્રેશન, વિસ્તરણ અને કંપન જેવા યાંત્રિક તાણનો સામનો કરવા માટે વિભાજક પાસે પૂરતી યાંત્રિક શક્તિ હોવી જરૂરી છે.4.થર્મલ સ્થિરતા: ઉચ્ચ તાપમાનના વાતાવરણમાં માળખાકીય સ્થિરતા જાળવવા અને થર્મલ રનઅવે અને થર્મલ વિઘટનને રોકવા માટે વિભાજકમાં સારી થર્મલ સ્થિરતા હોવી જરૂરી છે.5.ફ્લેમ રિટાર્ડન્સી: વિભાજકમાં સારી જ્યોત રિટાર્ડન્સી હોવી જરૂરી છે, જે બેટરીને અસાધારણ સંજોગોમાં આગ કે વિસ્ફોટથી અસરકારક રીતે અટકાવી શકે છે. ઉપરોક્ત જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે, વિભાજક સામાન્ય રીતે પોલિમર મટિરિયલથી બનેલા હોય છે, જેમ કે પોલિપ્રોપીલિન (PP), પોલિઇથિલિન. (PE), વગેરે. વધુમાં, વિભાજકની જાડાઈ, છિદ્રાળુતા અને છિદ્રનું કદ જેવા પરિમાણો પણ બેટરીના પ્રદર્શનને અસર કરશે.તેથી, લિથિયમ-આયન બેટરીની તૈયારીની પ્રક્રિયામાં, યોગ્ય વિભાજક સામગ્રી પસંદ કરવી અને વિભાજકની માળખાકીય ડિઝાઇનને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવી ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.

2. માં વિભાજકોની મુખ્ય ભૂમિકાલિથિયમ બેટરી:

લિથિયમ-આયન બેટરીમાં, વિભાજક મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે અને તેમાં નીચેના મુખ્ય કાર્યો છે:1.આયન વહન: વિભાજક લિથિયમ આયનોને હકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચે પરિવહન કરવાની મંજૂરી આપે છે.વિભાજકમાં સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ આયનીય વાહકતા હોય છે, જે બેટરીમાં લિથિયમ આયનોના ઝડપી અને સમાન પ્રવાહને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે અને બેટરીનું કાર્યક્ષમ ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ પ્રાપ્ત કરી શકે છે.2.બેટરી સલામતી: વિભાજક હકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચે સીધા સંપર્ક અને શોર્ટ સર્કિટને અટકાવી શકે છે, બેટરીની અંદર ઓવરકરન્ટ અને ઓવરહિટીંગ ટાળી શકે છે અને બેટરી સલામતી પૂરી પાડે છે.3.ઇલેક્ટ્રોલાઇટ આઇસોલેશન: વિભાજક બેટરીમાં ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં રહેલા ગેસ, અશુદ્ધિઓ અને અન્ય પદાર્થોને હકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચે ભળતા અટકાવે છે, બિનજરૂરી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ અને નુકસાનને ટાળે છે, અને બેટરીની સ્થિરતા અને ચક્ર જીવન જાળવી રાખે છે.4.યાંત્રિક આધાર: વિભાજક બેટરીમાં મિકેનિકલ સપોર્ટની ભૂમિકા ભજવે છે.તે હકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ અને અન્ય બેટરી ઘટકોની સ્થિતિને ઠીક કરી શકે છે.તેમાં બેટરીના વિસ્તરણ અને સંકોચનને અનુકૂલન કરવા માટે અમુક અંશે સુગમતા અને વિસ્તરણક્ષમતા પણ છે. લિથિયમ-આયન બેટરીમાં આયન વહન, બેટરી સલામતી, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ આઇસોલેશન અને મિકેનિકલ સપોર્ટમાં વિભાજકો મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.તે બેટરીની સ્થિર કામગીરી અને કામગીરીને સુનિશ્ચિત કરી શકે છે.

3. લિથિયમ-આયન બેટરી વિભાજકના પ્રકાર

લિથિયમ-આયન બેટરી વિભાજકના ઘણા પ્રકારો છે, સામાન્યમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:1.પોલીપ્રોપીલીન (PP) વિભાજક: આ હાલમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી વિભાજક સામગ્રી છે.પોલીપ્રોપીલીન વિભાજક ઉત્તમ રાસાયણિક પ્રતિકાર, સારી થર્મલ સ્થિરતા અને યાંત્રિક શક્તિ ધરાવે છે, જ્યારે મધ્યમ આયન પસંદગી અને વાહક ગુણધર્મો ધરાવે છે.2.પોલિમાઇડ (PI) વિભાજક: પોલિમાઇડ વિભાજક ઉચ્ચ થર્મલ સ્થિરતા અને રાસાયણિક સ્થિરતા ધરાવે છે, અને ઉચ્ચ તાપમાન વાતાવરણમાં સ્થિર કામગીરી જાળવી શકે છે.તેના ઉચ્ચ વોલ્ટેજ પ્રતિકારને લીધે, ઉચ્ચ ઉર્જા ઘનતા અને ઉચ્ચ શક્તિની આવશ્યકતાઓ ધરાવતી બેટરીમાં પોલિમાઇડ વિભાજકનો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે.3.પોલિઇથિલિન (PE) વિભાજક: પોલિઇથિલિન વિભાજક ઉચ્ચ આયન વાહકતા અને સારી યાંત્રિક શક્તિ ધરાવે છે, અને તેનો ઉપયોગ ઘણીવાર ચોક્કસ પ્રકારની લિથિયમ-આયન બેટરીઓમાં થાય છે, જેમ કે સુપરકેપેસિટર અને લિથિયમ-સલ્ફર બેટરી.4.સંયુક્ત સિરામિક ડાયાફ્રેમ: સંયુક્ત સિરામિક ડાયાફ્રેમ સિરામિક ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ પોલિમર સબસ્ટ્રેટથી બનેલું છે.તે ઉચ્ચ યાંત્રિક શક્તિ અને ગરમી પ્રતિકાર ધરાવે છે અને ઉચ્ચ તાપમાન અને ભૌતિક નુકસાનનો સામનો કરી શકે છે.5.નેનોપોર વિભાજક: નેનોપોર વિભાજક સારી યાંત્રિક શક્તિ અને રાસાયણિક સ્થિરતાને પૂરી કરતી વખતે નેનોપોર સ્ટ્રક્ચરની ઉત્તમ આયન વાહકતાનો ઉપયોગ કરે છે.તે ઉચ્ચ શક્તિ અને લાંબા આયુષ્યની જરૂરિયાતો સાથે લિથિયમ-આયન બેટરીમાં લાગુ થવાની અપેક્ષા છે. વિવિધ સામગ્રી અને માળખાના આ વિભાજકોને અલગ-અલગ બેટરી ડિઝાઇન અને કામગીરીની જરૂરિયાતો અનુસાર પસંદ કરી અને ઑપ્ટિમાઇઝ કરી શકાય છે.

4. લિથિયમ-આયન બેટરી વિભાજકની કામગીરીની જરૂરિયાતો

લિથિયમ-આયન બેટરી વિભાજક નીચેની કામગીરી આવશ્યકતાઓ સાથે એક મહત્વપૂર્ણ ઘટક છે:1.ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ વાહકતા: બેટરીના કાર્યક્ષમ ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગને પ્રાપ્ત કરવા માટે સકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચે આયન વહનને પ્રોત્સાહન આપવા માટે વિભાજકમાં ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ વાહકતા હોવી આવશ્યક છે.2.ઉત્કૃષ્ટ આયન પસંદગી: વિભાજકમાં સારી આયન પસંદગી હોવી જરૂરી છે, જે ફક્ત લિથિયમ આયનોના પ્રસારણને મંજૂરી આપે છે અને બેટરીમાં અન્ય પદાર્થોના પ્રવેશ અથવા પ્રતિક્રિયાને અટકાવે છે.3.સારી થર્મલ સ્થિરતા: વિભાજકમાં સારી થર્મલ સ્થિરતા હોવી જરૂરી છે અને થર્મલ રનઅવે અથવા ઇલેક્ટ્રોલાઇટ બાષ્પીભવન અને અન્ય સમસ્યાઓને રોકવા માટે ઉચ્ચ તાપમાન અથવા ઓવરચાર્જિંગ જેવી આત્યંતિક પરિસ્થિતિઓમાં માળખાકીય સ્થિરતા જાળવવા માટે સક્ષમ હોવા જોઈએ.4.ઉત્કૃષ્ટ યાંત્રિક શક્તિ અને સુગમતા: વિભાજક પાસે ધાર શોર્ટ સર્કિટ અથવા આંતરિક નુકસાન જેવી સમસ્યાઓને રોકવા માટે અને બેટરીના વિસ્તરણ અને સંકોચનને અનુકૂલન કરવા માટે ઉચ્ચ યાંત્રિક શક્તિ અને લવચીકતા હોવી જરૂરી છે.5.સારી રાસાયણિક પ્રતિકાર: વિભાજકમાં સારો રાસાયણિક પ્રતિકાર હોવો જરૂરી છે અને બેટરીમાં ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ, વાયુઓ અને અશુદ્ધિઓ દ્વારા વિભાજકના કાટ અથવા દૂષણનો પ્રતિકાર કરવા સક્ષમ હોવા જોઈએ.6.ઓછી પ્રતિકાર અને ઓછી અભેદ્યતા: બેટરીની અંદર પ્રતિકાર નુકશાન અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ નુકશાન ઘટાડવા માટે વિભાજકમાં નીચી પ્રતિકાર અને ઓછી અભેદ્યતા હોવી જોઇએ. લિથિયમ-આયન બેટરી વિભાજકની કામગીરીની જરૂરિયાતો ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ વાહકતા, ઉત્તમ આયન પસંદગી, સારી થર્મલ સ્થિરતા, ઉત્તમ યાંત્રિક ક્ષમતાઓ છે. તાકાત અને સુગમતા, સારી રાસાયણિક પ્રતિકાર, ઓછી પ્રતિકાર અને ઓછી અભેદ્યતા.આ કામગીરીની આવશ્યકતાઓ બેટરી સલામતી, સાયકલ જીવન અને ઊર્જા ઘનતાને સુનિશ્ચિત કરે છે.