Thành phần củapin lithium

Thành phần vật liệu của pin lithium chủ yếu bao gồm vật liệu điện cực dương, vật liệu điện cực âm, màng ngăn, chất điện giải và vỏ pin.

1. Trong số các vật liệu điện cực dương, các vật liệu được sử dụng phổ biến nhất là lithium cobalat, lithium manganat, lithium sắt photphat và các vật liệu ba thành phần (polyme của niken, coban và mangan). Vật liệu điện cực dương chiếm tỷ trọng lớn (tỷ lệ khối lượng giữa vật liệu điện cực dương và điện cực âm là 3:1~4:1), bởi vì hiệu suất của vật liệu điện cực dương ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của pin lithium-ion, và chi phí của nó cũng quyết định trực tiếp chi phí của pin.
2. Trong số các vật liệu điện cực âm, than chì tự nhiên và than chì nhân tạo hiện là những vật liệu điện cực âm chính. Các vật liệu điện cực dương đang được nghiên cứu bao gồm nitrit, axit polyaspartic, oxit gốc thiếc, hợp kim thiếc, vật liệu nano-điện cực dương và các hợp chất liên kim loại khác. Là một trong bốn vật liệu chính của pin lithium, vật liệu điện cực âm đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện dung lượng và hiệu suất chu kỳ của pin, và là cốt lõi của giai đoạn giữa trong ngành công nghiệp pin lithium.
3. Các vật liệu màng ngăn hướng đến thị trường chủ yếu là màng ngăn polyolefin, chủ yếu được làm từ polyetylen và polypropylen. Trong cấu trúc của màng ngăn pin lithium, màng ngăn là một trong những thành phần bên trong quan trọng. Hiệu suất của màng ngăn quyết định cấu trúc giao diện và điện trở trong của pin, ảnh hưởng trực tiếp đến dung lượng, chu kỳ và hiệu suất an toàn của pin. Một màng ngăn có hiệu suất tuyệt vời đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất tổng thể của pin.
4. Chất điện phân thường được tạo thành từ các dung môi hữu cơ có độ tinh khiết cao, muối lithi điện phân, các chất phụ gia cần thiết và các nguyên liệu thô khác theo tỷ lệ nhất định trong điều kiện nhất định. Chất điện phân đóng vai trò dẫn ion giữa điện cực dương và điện cực âm của pin lithi, đảm bảo điện áp cao và năng lượng riêng cao của pin ion lithi.
5. Vỏ pin: được chia thành vỏ thép, vỏ nhôm, vỏ sắt mạ niken (dành cho pin hình trụ), màng nhôm-nhựa (bao bì mềm), v.v., cũng như nắp pin, đồng thời cũng là cực dương và cực âm của pin.
6. Nguyên lý hoạt động của pin
7. Khi pin được sạc, các ion liti được tạo ra trên điện cực dương của pin, và các ion liti này di chuyển đến điện cực âm thông qua chất điện phân. Cấu trúc carbon của điện cực âm có nhiều lỗ rỗng, và các ion liti đến điện cực âm sẽ được giữ lại trong các lỗ rỗng siêu nhỏ của lớp carbon. Càng nhiều ion liti được giữ lại, dung lượng sạc càng cao. Khi pin được xả, các ion liti được giữ lại trong lớp carbon của điện cực âm sẽ thoát ra và quay trở lại điện cực dương. Càng nhiều ion liti quay trở lại điện cực dương, dung lượng xả càng cao. Nói chung, dung lượng xả đề cập đến dung lượng phóng điện. Trong quá trình sạc và xả của pin liti, các ion liti ở trạng thái di chuyển từ điện cực dương đến điện cực âm. Nếu hình dung pin liti như một chiếc ghế bập bênh, hai đầu của ghế bập bênh là điện cực dương và điện cực âm của pin, và các ion liti giống như những vận động viên, chạy qua lại giữa hai đầu của ghế bập bênh. Vì vậy, pin liti cũng được gọi là pin ghế bập bênh.