Литиум батерейны үйлдвэрлэлд бээлий хайрцагны үүрэг

Шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгсэл, эрчим хүч хадгалах систем, хэрэглээний электроникийн хурдацтай хөгжиж буй нөхцөлд литийн батерейнууд нь эрчим хүчний чухал тээвэрлэгчийн хувьд материалын тогтвортой байдал, хүрээлэн буй орчны мэдрэмж, үйлдвэрлэлийн процесст аюулгүй байдалд өндөр шаардлага тавьдаг. Бээлий хайрцаг нь хүрээлэн буй орчныг нарийн хянадаг тул литийн батерейны судалгаа, үйлдвэрлэлийн процесст чухал төхөөрөмж болжээ.

1、 Яагаад литийн зай үйлдвэрлэгчдэд бээлий хайрцаг хэрэгтэй вэ?

Лити батерейны электродын материал (литийн кобальтын исэл, гурвалсан материал, литийн төмрийн фосфат гэх мэт) болон электролитууд (шатамхай органик уусгагч агуулсан) нь агаар, чийг, температурт маш мэдрэмтгий байдаг: жишээлбэл, эерэг электродын материалын химийн идэвхжил нь агаарт исэлдэхэд хялбар болгодог, гал түймэр, кобальтын исэлдэлтийг үүсгэдэг. задрал; Бүтцийн нуралтаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд литийн манганы баялаг материалыг хүчилтөрөгчөөс хатуу тусгаарлах шаардлагатай; Хэдийгээр литийн төмрийн фосфат нь өндөр тогтвортой байдалтай байдаг ч чийглэг орчинд гидролизд орж болно. Тиймээс литийн батерейг үйлдвэрлэх процессыг ус, хүчилтөрөгчийг хатуу хянах боломжтой агаар мандалд явуулах шаардлагатай. Литиум батерейны бээлий хайрцаг нь нарийн, хяналттай идэвхгүй уур амьсгалыг бий болгож чадна.

2、 Литиум батерейны үйлдвэрлэлд бээлий хайрцагны үүрэг

Бээлий хайрцаг нь идэвхгүй уур амьсгал (азот, аргон гэх мэт) болон чийгшлийн хяналтыг бий болгосноор литийн батерейны үйлдвэрлэлийн олон асуудлыг шийддэг.

Түүхий эдийг холихоос эхлээд шингэлэх хүртэл эерэг электродын материалыг бэлтгэх явцад бээлий хайрцаг нь хүчилтөрөгчгүй орчинг бүрдүүлж, кобальт, никель зэрэг металлын нунтаг исэлдэлтээс үр дүнтэй зайлсхийдэг. Холих явцад хүчилтөрөгчийн нөлөөгөөр зарим металлууд эхлээд исэлдэж, материалын найрлага жигд бус болж, электродын гүйцэтгэлд нөлөөлдөг. Синтерлэх явцад материал ба хүчилтөрөгчийн хоорондох урвалын идэвхжил өндөр температуртай орчинд илүү өндөр байдаг. Хүчилтөрөгчийг тусгаарлах бээлий хайрцагны функц нь электродын бүтцийн бүрэн бүтэн байдлыг хангаж, эерэг электродын материалын чанарыг баталгаажуулж, улмаар батерейны ерөнхий гүйцэтгэлийг сайжруулдаг.

Электролитыг бэлтгэх, бүрэх, савлах зэрэг нь гаднах хүчилтөрөгч, чийгийг тусгаарлах боломжтой бээлий хайрцагт хийгдсэн байдаг. Электролит дэх органик уусгагч чийгтэй харьцсаны дараа гидролизийн урвал үүсч, электролитийн найрлага өөрчлөгдөж, гүйцэтгэл нь буурдаг. Үүний зэрэгцээ бээлий хайрцагны идэвхгүй уур амьсгал нь бүрэх, савлах үйл явцад үргэлжлүүлэн үүрэг гүйцэтгэдэг. Зарим шинэ хатуу электролитийн хувьд, тухайлбал сульфидын системд агаарт мэдрэмтгий чанар нь маш өндөр байдаг бөгөөд агаарт маш бага хэмжээний хүрэлцэх нь ч гүйцэтгэлийг мэдэгдэхүйц бууруулахад хүргэдэг. Тиймээс тэсрэх эрсдлийг бууруулж, үйлдвэрлэлийн процессын аюулгүй байдлыг хангахын тулд синтезээс эхлээд савлагаа хүртэлх бүх процессыг бээлий хайрцагт хийж дуусгах ёстой.

Лити металлын сөрөг электродын тунадасжилтыг хэт бага чийгшилтэй, хүчилтөрөгчгүй орчинд хийх шаардлагатай бөгөөд ингэснээр литийн металлын дендрит үүсэхээс сэргийлнэ. Дендритүүдийн өсөлт нь өргөс шиг ажиллаж, зайны доторх тусгаарлагчийг нэвт цоолж, богино холболт үүсгэж, эцэст нь дулааны гүйдэлд хүргэдэг; Цахиурт суурилсан сөрөг электродын урьдчилсан боловсруулалт (гадаргуугийн бүрээс гэх мэт) нь идэвхгүй агаар мандлын хамгаалалтаас хамаардаг. Бээлий хайрцгаар хангагдсан инертийн уур амьсгал байхгүй бол цахиурт суурилсан сөрөг электродууд нь хүчилтөрөгчтэй урвалд орж, урьдчилан боловсруулах явцад тусгаарлагч давхарга үүсгэдэг. Энэхүү тусгаарлагч давхарга нь электрон дамжуулахад саад болж, батерейг цэнэглэх, цэнэглэх чадварыг эрс бууруулдаг.