Развитието на технологията на батерията е от решаващо значение за развитието на съвременното общество, захранване на всичко - от преносима електроника до електрически превозни средства и големи системи за съхранение на енергия в големи мащаби. Електрическият проводим филм, продукт, в който сме специализирани като доставчик, играе все по -важна роля в приложенията на батерията. В този блог ще изследваме различните приложения на електрически проводим филм в батериите и как той допринася за подобряване на производителността на батерията.
1. Анод и катодна текуща колекция
Едно от основните приложения на електрически проводим филм в батериите е като текущ колекционер както за анода, така и за катода. В батерия настоящият колектор е отговорен за събирането и провеждането на електрическия ток, генериран по време на електрохимичните реакции на електродите.Електрически проводим филмПредлага няколко предимства пред традиционните текущи колекционери като метални фолиа.
Първо, тя има отлична електрическа проводимост. Проводимите материали във филма, като въглеродни нанотръби или проводими полимери, могат да осигурят път с ниско съпротивление за електрони. Това ниско съпротивление намалява вътрешното съпротивление на батерията, което от своя страна води до по -висока енергийна ефективност. Когато вътрешното съпротивление е ниско, по -малко енергия се губи като топлина по време на процесите на заряд и изпускане. В резултат на това батерията може да достави повече от съхраняваната си енергия във външната верига, подобрявайки общата производителност на устройството, което захранва.
Второ, електрическият проводим филм е лек. В приложения, където теглото е критичен фактор, като например в преносима електроника и електрически превозни средства, използването на леки колекционери на ток може значително да намали общото тегло на батерията. По -лека батерия означава, че е необходима по -малко енергия за преместване на устройството, увеличаване на съотношението на енергията - към тегло и потенциално разширяване на обхвата на електрическите превозни средства или живота на батерията на преносимите устройства.
Трето, тя има добра гъвкавост. Това му позволява да съответства на различни форми и размери на електродите на батерията. В съвременните дизайни на батерията има тенденция към по -компактни и персонализирани форми на батерията. Електрическият проводим филм може лесно да бъде пригоден да отговаря на тези уникални дизайни, което позволява разработването на по -иновативни архитектури на батерията.
2. Покритие на сепаратора
Сепараторите на батерията са основни компоненти, които предотвратяват къси вериги между анода и катода, като същевременно позволяват преминаването на йони. Покриването на сепаратора с електрически проводим филм може да подобри работата на батерията по няколко начина.
Проводимото покритие може да подобри йонната проводимост на сепаратора. Предоставяйки допълнителни проводими пътища за йони, той намалява йонното съпротивление в батерията. Това води до по -бърз транспорт на йони между анода и катода, което е особено важно за приложения с висока мощност. Например, при електрически превозни средства са необходими батерии с висока мощност, за да осигурят бързо ускорение и регенеративно спиране. Сепаратор, покрит с електрически проводим филм, може да помогне за изпълнението на тези високи изисквания за мощност чрез улесняване на движението за бързо йони.
Освен това, проводимото покритие може също да подобри механичната стабилност на сепаратора. В някои случаи сепараторът може да изпита механично напрежение по време на цикъла на заряда и изпускане на батерията. Електрическото проводимо филмово покритие може да действа като армировъчен слой, като не позволява на разпръскване или деформиране на сепаратора. Това подобрява дългосрочната надеждност на батерията и намалява риска от къси вериги, което потенциално би могло да доведе до повреда на батерията или дори опасности за безопасност.
3. Твърди - държавни батерии
Твърди - държавните батерии се считат за бъдещето на технологията на батерията поради високата им енергийна плътност, подобрената безопасност и живота на дългия цикъл. Електрическият проводим филм има значителна роля в развитието и работата на твърди батерии.
В твърди батерии, електролитът е твърд материал. Едно от предизвикателствата в солидната технология на батерията е постигането на добър контакт между електродите и твърдия електролит. Електрическият проводим филм може да се използва като интерфейсен слой между електродите и твърдия електролит. Той може да подобри електрическия контакт между тези компоненти, намалявайки контактното съпротивление. Това е от решаващо значение за ефективен пренос на заряд между електродите и електролита, което е от съществено значение за правилната работа на батерията на твърдото състояние.
Освен това, електрическият проводим филм може да помогне за стабилизиране на твърдия - електролитен интерфейс. По време на цикъла на зареждане и разряд на батерията интерфейсът между електродите и твърдия електролит може да претърпи химически и структурни промени. Тези промени могат да доведат до образуването на резистивни слоеве, които увеличават вътрешното съпротивление на батерията и намаляват работата му. Проводимият филм може да действа като защитен слой, предотвратявайки образуването на тези резистивни слоеве и поддържайки стабилен интерфейс през целия живот на батерията.
4. Термично управление на батерията
Управлението на топлината е критичен аспект на работата на батерията. Прекомерната топлина може да влоши работата на батерията, да намали живота си на цикъла и дори да представлява рискове за безопасност. Електрическият проводим филм може да се използва в системите за управление на термично управление на батерията.
Проводимият характер на филма му позволява да действа като топлинен слой. Той може да помогне за разсейване на топлината, генерирана по време на процесите на зареждане и изпускане по -ефективно. Разпространейки топлината равномерно по повърхността на батерията, тя намалява температурния градиент в батерията. По -равномерното разпределение на температурата помага за предотвратяване на горещи точки, което може да причини ускорено разграждане на батерията.
В допълнение, електрическият проводим филм може да бъде интегриран с други компоненти за термично управление, като радиаторни мивки или охлаждащи плочи. Неговата гъвкавост и лекота на интеграция го правят подходящ материал за създаване на ефективни решения за термично управление. Например, той може да се използва за свързване на клетките на батерията към охлаждаща система, като гарантира, че топлината се прехвърля бързо и ефективно от клетките.
5. Сензори в батериите
Батериите са сложни системи и е важно да се следи тяхното състояние на заряд, състояние на здравето и други параметри в реално време. Електрическият проводим филм може да се използва за създаване на сензори в батерията.
Проводимите филми могат да бъдат проектирани така, че да променят електрическите си свойства в отговор на промените в средата на батерията. Например, те могат да бъдат чувствителни към температура, налягане или концентрация на определени химически видове в батерията. Чрез наблюдение на тези промени в електрическите свойства е възможно да се получи ценна информация за състоянието на батерията.
Тези сензори могат да бъдат интегрирани директно в структурата на батерията, като осигуряват по -точна и реална оценка на времето на състоянието на батерията. Тази информация може да се използва за оптимизиране на процесите на зареждане и зареждане, предотвратяване на над - зареждането или надхвърлянето и подобряване на общата безопасност и надеждност на батерията.
Заключение
Като доставчик на електрически проводим филм, ние сме развълнувани от многобройните приложения и потенциалните предимства на нашия продукт в батерията. От подобряване на текущата колекция и производителността на сепаратора до подобряване на термичното управление и възможност за наблюдение на батерията, електрическият проводим филм играе все по -важна роля в разработването на модерни технологии за батерии.
Ако се интересувате от изследване на използването на електрически проводим филм в продуктите на батерията си, ние ви насърчаваме да се свържете с нас за подробна дискусия. Екипът ни от експерти е готов да ви предостави най -добрите решения, съобразени с вашите специфични нужди. Независимо дали сте производител на батерии, изследовател или разработчик на устройства с батерия, с нетърпение очакваме да работим с вас, за да задвижваме бъдещето на технологията на батерията напред.
ЛИТЕРАТУРА
- Arora, P., & Zhang, Z. (2004). Сепаратори на батерията. Химически прегледи, 104 (10), 4419 - 4462.
- Goodenough, JB, & Kim, Y. (2010). Предизвикателства за акумулаторни батерии LI. Химия на материалите, 22 (3), 587 - 603.
- Manthiram, A. (2017). Перспектива за литий - йонни батерии за електрически превозни средства. Journal of the Electrochemical Society, 164 (14), A3033 - A3044.