نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• اشکان نحوی بیانی ¹
• شقایق بکتاشیان ²
• محسن بابایی ²
• رحیم اقرء ²

¹ کارشناس محقق/ گروه ذخیره سازهای انرژی پژوهشکده مکانیک

² گروه ذخیره سازهای انرژی پژوهشکده مکانیک شیراز

چکیده

یکی از دلایل افزایش استقبال از باتری‌های لیتیوم-یون، بهبود قابلیت نرخ‌پذیری و چگالی توان آن‌ها است. تمام اجزای یک باتری ازجمله آند، کاتد، الکترولیت و غشاء می‌توانند منجر به محدود شدن قابلیت نرخ‌پذیری باتری‌های لیتیوم-یون شوند. درحالی‌که اکثر تلاش‌ها بر روی معماری جدید الکترود و فرمولاسیون الکترولیت به‌منظور بهبود قابلیت نرخ‌پذیری باتری متمرکز شده‌اند، مطالعات روی غشاها عمدتاً به خواص مکانیکی و فیزیکی آن‌ها محدود شده و توجه کمی به تأثیر آن‌ها بر عملکرد نرخ‌پذیری باتری‌های لیتیوم-یون شده است. در این پژوهش، یک بررسی جامع از خواص فیزیکی، حرارتی و الکتروشیمیایی غشاء باتری دمونتاژشده با قابلیت نرخ دشارژ بالا و غشاء تجاری پلی‌اتیلنی با ضخامت 16 میکرون گزارش شده است. با توجه به پژوهش انجام‌شده، نشان داده شده است که غشاء HDLIB به‌میزان 26% از زاویه تماس کمتر و ترشوندگی بهتری نسبت به غشاء تجاری پلی‌اتیلنی برخوردار است. همچنین، غشاء HDLIB در دمای °C150 به‌میزان 6/55% کمتر از غشاء پلی‌اتیلنی دچار انقباض شده است که این موضوع می‌تواند از حضور ذرات سرامیک بوهمایت در ساختار آن نشأت گرفته باشد. علاوه‌براین، این موضوع نشان می‌دهد که غشاء HDLIB می‌تواند نقش مهمی در بهبود قابلیت نرخ‌پذیری و ایمنی باتری‌های لیتیوم-یون ایفا کند.

کلیدواژه‌ها

• باتری لیتیوم-یون
• باتری توان بالا
• نرخ دشارژ بالا
• غشاء کامپوزیتی
• طراحی باتری

موضوعات

• الکترونیک قدرت
• توان الکتریکی