Razvoj tehnologije baterije ključan je za unapređenje modernog društva, napajajući sve, od prenosive elektronike do električnih vozila i velikih sistema za pohranu energije. Električni provodljivi film, proizvod koji smo specijalizirali kao dobavljač, igra sve važnu ulogu u aplikacijama za baterije. U ovom blogu istražit ćemo različite primjene električnog provodljivog filma u baterijama i kako doprinosi poboljšanju performansi baterije.
1. Kolekcija anode i katode
Jedna od primarnih primjena električnog provodljivog filma u baterijama kao trenutni kolektor za anodu i katodu. U bateriji je trenutni sakupljač odgovoran za prikupljanje i provođenje električne struje generirane tijekom elektrohemijskih reakcija na elektrode.Električni provodljivi filmNudi nekoliko prednosti nad tradicionalnim strujnim kolektorima kao što su metalne folije.
Prvo, ima odličnu električnu provodljivost. Provodni materijali unutar filma, poput ugljičnih nanotubija ili provodljivih polimera, mogu pružiti nizak - otporni put za elektrone. Ova mala otpornost smanjuje unutrašnji otpor baterije, što zauzvrat dovodi do veće energetske učinkovitosti. Kada je unutrašnji otpor nizak, manje energije se troši kao toplina tokom procesa punjenja i pražnjenja. Kao rezultat toga, baterija može pružiti više pohranjene energije na vanjski krug, poboljšavajući ukupne performanse uređaja IT ovlaštenja.
Drugo, električni provodljivi film je lagan. U aplikacijama u kojima je težina kritični faktor, poput prijenosnih elektronika i električnih vozila, upotreba lakih strujnih kolektora može značajno smanjiti ukupnu težinu baterije. Lakša baterija znači manje energije potrebno je za pomicanje uređaja, povećavajući omjer energije - do - težine i potencijalno proširujući raspon električnih vozila ili vijek trajanja baterije prijenosnih uređaja.
Treće, ima dobru fleksibilnost. To omogućava da se u skladu s različitim oblicima i veličinama elektroda baterija. U modernim dizajnom baterije nalazi se trend ka kompaktnijim i prilagođenim oblicima baterije. Električni provodljivi film može se lako prilagoditi tim jedinstvenim dizajnom, omogućavajući razvoj inovativnijih arhitekture baterija.
2. Separator premaz
Odvajači baterije su bitni komponente koji sprečavaju kratke - krugove između anode i katode dok omogućavaju prolazak iona. Premaz separator sa električnim provodljivim filmom može poboljšati performanse baterije na nekoliko načina.
Provodni premaz može poboljšati jonsku provodljivost separatora. Pružanjem dodatnih provodljivih puteva za ione, smanjuje jonski otpor unutar baterije. To dovodi do brži jonski transport između anode i katode, što je posebno važno za visoko - napajanje. Na primjer, u električnim vozilima, visoke - električne baterije potrebne su za brzo ubrzanje i regenerativno kočenje. Separator premazan električnim provodljivim filmom može pomoći u ispunjavanju ovih visokih potreba za energijom olakšavanjem brzog ionskog pokreta.
Štaviše, provodljiv premaz može takođe poboljšati mehaničku stabilnost separatora. U nekim slučajevima separator može doživjeti mehanički stres tijekom naplate i ciklusa pražnjenja baterije. Električni provodljivi filmski premaz može djelovati kao ojačan sloj, sprječavajući separator od kide ili deformiranja. To poboljšava dugoročnu pouzdanost baterije i smanjuje rizik od kratkog - krugova koji mogu potencijalno dovesti do kvara baterije ili čak opasnosti od sigurnosti.
3. Čvrsta - državne baterije
Solid - državne baterije smatraju se budućnošću tehnologije baterije zbog velike gustoće energije, poboljšane sigurnosti i dugog ciklusa. Električni provodljivi film ima značajnu ulogu u razvoju i performansama krutih - državnih baterija.
U krutim - državnim baterijama, elektrolit je čvrst materijal. Jedan od izazova u čvrstoj tehnologiji baterije - postiže dobar kontakt između elektroda i čvrste elektrolite. Električni provodljivi film može se koristiti kao sloj sučelja između elektroda i čvrste elektrolite. Može poboljšati električni kontakt između tih komponenti, smanjujući kontaktni otpor. Ovo je ključno za efikasan prenos naboja između elektroda i elektrolita, koji je od suštinskog značaja za pravilan rad krute - državne baterije.
Nadalje, električni provodljivi film može pomoći stabilizaciji čvrstog - elektrolitnog sučelja. Tokom naplate i ciklusa pražnjenja baterije, sučelje između elektroda i čvrste elektrolite može proći hemijske i strukturne promjene. Te promjene mogu dovesti do stvaranja otpornih slojeva, što povećava unutarnju otpornost baterije i smanjite njegovu performanse. Provodni film može djelovati kao zaštitni sloj, sprječavajući formiranje ovih otpornih slojeva i održavanje stabilnog sučelja u cijelom životu baterije.
4. Termičko upravljanje baterijom
Upravljanje toplom je kritički aspekt rada baterije. Prekomjerna toplina može degradirati performanse baterije, smanjiti život ciklusa, pa čak i postavljati sigurnost rizika. Električni provodljivi film može se koristiti u termalnim sistemima za upravljanje baterijema.
Provodna priroda filma omogućava da djeluje kao toplina - provođenje sloja. Može pomoći u rasipnoj topljici generiranom tijekom procesa naboja i pražnjenja efikasnijeg procesa. Širenjem toplote ravnomjerno preko površine baterije smanjuje gradijent temperature unutar baterije. Ujednačenija distribucija temperature pomaže u sprečavanju vrućih tačaka, što može prouzrokovati ubrzanu degradaciju baterije.
Pored toga, električni provodljivi film može se integrirati s drugim komponentama termalnih upravljanja, poput hladnjaka ili hlađenja. Njegova fleksibilnost i jednostavnost integracije čine ga pogodnim materijalom za stvaranje efikasnih rješenja za termičku upravljanju. Na primjer, može se koristiti za povezivanje ćelija baterije na rashladni sustav, osiguravajući da se toplina brzo i efikasno prenese iz ćelija.
5. Senzori u baterijama
Baterije su složeni sustavi, a važno je pratiti njihovo stanje, zdravstveno stanje i ostale parametre u stvarnom - vrijeme. Električni provodljivi film može se koristiti za stvaranje senzora unutar baterije.
Provodni filmovi mogu se dizajnirati da promijene električnu svojstva kao odgovor na promjene u okruženju baterije. Na primjer, oni mogu biti osjetljivi na temperaturu, pritisak ili koncentraciju određenih hemijskih vrsta unutar baterije. Praćenje ovih promjena električnih svojstava moguće je dobiti vrijedne informacije o stanju baterije.
Ti se senzori mogu integrirati izravno u strukturu baterije, pružajući tačniju i stvarniju procjenu vremena baterije. Te se informacije mogu koristiti za optimizaciju procesa punjenja i pražnjenja, sprečavajući preko - punjenje ili prekoračenje - ispuštanje i poboljšati ukupnu sigurnost i pouzdanost baterije.
Zaključak
Kao dobavljač električnog provodljivog filma uzbuđeni smo zbog brojnih aplikacija i potencijalnih prednosti našeg proizvoda u industriji baterije. Od poboljšanja trenutne izvedbe i separatora na poboljšanje termičkog upravljanja i omogućavanjem senzora baterije, električni provodljivi film igra sve važnu ulogu u razvoju naprednih tehnologija baterija.
Ako ste zainteresirani za istraživanje upotrebe električnog provodljivog filma u proizvodu baterije, ohrabrujemo vas da nas kontaktirate za detaljnu raspravu. Naš tim stručnjaka spreman je da vam pruži najbolja rješenja prilagođena vašim specifičnim potrebama. Bez obzira da li ste proizvođač baterije, istraživač ili programer baterije - pogonski uređaji, radujemo se što ćemo sarađivati s vama za vožnju budućnosti tehnologije baterije.
Reference
- Arora, P., & Zhang, Z. (2004). Odvajači baterije. Pregledi za hemikulete, 104 (10), 4419 - 4462.
- Goodenough, JB i Kim, y. (2010). Izazovi za punjive Li baterije. Hemija materijala, 22 (3), 587 - 603.
- Manthiram, A. (2017). Perspektiva na litijum-jonskim baterijama za električna vozila. Časopis za elektrohemijsko društvo, 164 (14), A3033 - A3044.