1. הרכב אלקטרוליטים
אלקטרוליט הוא חומר גלם קריטי בסוללות ליתיום. הוא משמש כמוליך יוני בין הקתודה לאנודה, ומאפשר העברת מטען יעילה.
אלקטרוליט טיפוסי מורכב מממיסים אורגניים בטוהר- גבוה, מלחי ליתיום ותוספים פונקציונליים בפרופורציות מבוקרות בקפידה. איכותו משפיעה ישירות על צפיפות האנרגיה, ביצועי הספק, חיי מחזור, בטיחות ויציבות הטמפרטורה.
ממיסים אורגניים
תפקידם העיקרי הוא להמיס מלחי ליתיום. הממיסים הנפוצים כוללים אתילן קרבונט (EC), דיאתיל קרבונט (DEC), דימתיל קרבונט (DMC), אתיל מתיל קרבונט (EMC), פרופילן קרבונט (PC) ודימתוקסיאתאן (DME).
ממיסים אלו מספקים סביבה כימית יציבה להובלת-יון ליתיום. תכולת הלחות נדרשת בדרך כלל להיות מתחת ל-20 עמודים לדקה או אפילו נמוכה יותר.
מלחי ליתיום
כגון LiPF₆, LiFSI ו-LiBF₄. מלחים אלו מספקים יוני ליתיום ניידים ומאפשרים מוליכות יונית.
תוספים
משמש לשיפור יציבות האלקטרוליטים, דיכוי תגובות לוואי, שיפור הבטיחות, קידום היווצרות SEI (Slid Electrolyte Interphase) והארכת חיי הסוללה.
תוספים-ליצירת סרטים כמו VC ו-FEC דורשים גם התייבשות קפדנית במהלך סינתזה וטיהור.
בין טכנולוגיות התייבשות שונות (זיקוק, הפרדת ממברנות, חומרי ייבוש כימיים), ספיחה של נפה מולקולרית הפכה לפתרון המועדף בשל הסלקטיביות הגבוהה, הפשטות התפעולית, השימוש החוזר והיעדר זיהום משני.
2. עקרון התייבשות מסננת מולקולרית
מסננות מולקולריות (זאוליטים) הן אלומינוסיליקט גבישי עם מבנה מיקרו-נקבי אחיד.
מנגנון ההתייבשות שלהם מבוסס על שני עקרונות מפתח:
ספיחה סלקטיבית (אי הכללת גודל)
רק מולקולות קטנות מגודל הנקבוביות יכולות להיכנס ולהיספג.
ספיחה קוטבית
שדות אלקטרוסטטיים חזקים הנוצרים על ידי קטיונים בתוך המבנה מושכים מולקולות קוטביות כגון מים.
למולקולות המים יש קוטר של כ-0.28 ננומטר וקוטביות חזקה, מה שהופך אותן לספיגה גבוהה.
תהליך התייבשות
לפני הרכבת הסוללה, ממס המכיל עקבות לחות עובר דרך מיטת מסננת מולקולרית:
מולקולות מים (גודל קטן, קוטביות חזקה) נספגות באופן סלקטיבי לתוך הנקבוביות
מולקולות ממס (גדולות מ-0.45 ננומטר, למשל, DMC ≈ 0.45 ננומטר) עוברות ללא ספיחה
זה מאפשר הסרה יעילה וסלקטיבית של לחות.
על ידי סילוק מי עקבות, התהליך מונע היווצרות של חומצה הידרופלואורית (HF) מזיקה הנגרמת על ידי תגובות עם מלחי ליתיום, ומשפרת משמעותית את בטיחות הסוללה וחיי מחזור.
3. בחירת מסננת מולקולרית
קריטריוני בחירה אפשרות מומלצת סיבה
Type 4A Molecular Sieve (Preferred) Pore size of 0.4 nm allows water (0.28 nm) to enter while blocking solvent molecules (>0.45 ננומטר), מונע אובדן ממס
Shape Spherical Beads דינמיקת זרימה טובה יותר, ירידת לחץ נמוכה יותר, אבק מינימלי
גודל חלקיקים 1.6-2.5 מ"מ או 3-5 מ"מ גדול מדי ← שטח פנים תחתון; קטן מדי → ירידת לחץ גבוהה יותר ויצירת אבק
4. דוגמה למוצר: מסננת מולקולרית CHEMXIN 4A
מפרט נכס
Static Water Adsorption >22%
ביצועי התייבשות מפחית לחות מ-500 עמודים לדקה עד<20 ppm
Water Resistance Strength No breakage after water exposure (Crush strength >100 N)
עמידות כימית עמידות מצוינת לחומצה ואלקלי
ביצועי אנטי-עוגות מונעים ביעילות הצטברות ממס
שטח פנים חלוקה אחידה עם יכולת ספיחה גבוהה
מַסְקָנָה
התייבשות מסננת מולקולרית היא פתרון יעיל ואמין ביותר להסרת עקבות לחות מממיסי אלקטרוליטים של סוללת ליתיום. עם הסלקטיביות המדויקת שלה, יכולת הספיחה החזקה והשימוש החוזר שלה, מסננת מולקולרית 4A הפכה לתקן התעשייה להבטחת טוהר האלקטרוליטים ושיפור ביצועי הסוללה.
על Chemxin:
Guangzhou Chemxin Environmental Material Co., Ltd מתמחה בייצור של מסננת מולקולרית, אבקת מסננת מולקולרית פעילה, אלומינה פעילה וכדור קרמי כבר למעלה מ-24 שנים. המפעל שלנו משתרע על פני 50,000 מ"ר ומעסיק יותר מ-250 אנשי צוות, כולל צוות מו"פ מסור המחויב לחדשנות ואיכות.
אם יש לך שאלות או דרישות, אנא אל תהסס לפנות אלינו בכל עת. אנחנו כאן כדי לספק לכם פתרונות מקצועיים ושירות אמין.
ה: sales@chemxin.com
www.chemxin-en.com