08.05.2023 by Aileen Sammler
Importanța materialelor plastice pentru funcția de stocare a energiei din baterii
Materialele plastice au fost utilizate pe scară largă în domeniul auto timp de decenii și sunt din ce în ce mai utilizate și în baterii: Încă de la început, acestea au fost utilizate drept carcase, cabluri și conectori, dar odată cu utilizarea lor sporită în stocarea energiei, ele sunt acum un element crucial în creșterea e-mobilității.
Rolul materialelor plastice în stocarea energiei
Materialele și principiile de construcție utilizate în baterii determină în primul rând funcția lor de stocare a energiei. Materialele plastice joacă un rol important în acest sens, chiar dacă nu pot fi utilizate direct ca conductori electrici. Acestea sunt utilizate în construcția bateriilor ca izolatori, materiale de separare, carcase și membrane electrolitice, contribuind la creșterea stabilității chimice și a duratei de viață a bateriilor, precum și la asigurarea unei performanțe sigure și eficiente.
Un exemplu sunt bateriile litiu-ion, care sunt utilizate în numeroase aplicații, cum ar fi smartphone-uri, laptopuri, vehicule electrice și sisteme de stocare a energiei. Catozii și anozii bateriilor litiu-ion sunt adesea acoperiți cu plastic pentru a asigura izolarea și protecția pe termen lung împotriva reacțiilor chimice nedorite și a coroziunii. În sectorul mobilității, cerințele se concentrează și pe stabilitatea termică.
Există diverse materiale plastice utilizate în baterii, fiecare îndeplinind diferite funcții de stocare. În cele ce urmează, vom oferi o prezentare generală a celor mai importante materiale plastice și a funcțiilor acestora:
Dispozitivele de analiză termică și reometrele de la NETZSCH ajută la determinarea proprietăților ideale ale materialelor plastice pentru utilizarea în baterii
Iată câteva exemple:
Analiza termică este utilizată pentru a caracteriza proprietățile termice ale materialelor plastice, cum ar fi temperatura de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire, temperatura de tranziție vitroasă, cristalizarea și conductivitatea termică. De exemplu, temperatura de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire, care poate fi măsurată cu ajutorul calorimetriei diferențiale de baleiaj (DSC), joacă un rol important în dezvoltarea separatoarelor pentru baterii. Dacă separatorul se topește la temperaturi ridicate și electrozii se scurtcircuitează, acest lucru poate duce la o reacție termică și la o creștere a temperaturii de funcționare a bateriei. O creștere a temperaturii de funcționare poate afecta performanța și durata de viață a bateriei prin accelerarea reacțiilor chimice din interiorul bateriei și prin accelerarea descompunerii electrolitului.
Analiza termogravimetrică (TGA) este utilizată pentru a testa stabilitatea materialelor plastice la temperaturi crescute în intervalul lor de funcționare.
Analiza mecanică dinamică (DMA) poate fi utilizată pentru a prezice performanța pe termen lung la temperatura camerei sau la temperaturi ridicate.
Studiile reologice ajută la determinarea proprietăților ideale ale materialelor plastice pentru utilizarea în baterii. Prin analizarea comportamentului de curgere al materialelor, se pot caracteriza vâscozitatea, elasticitatea și plasticitatea materialelor plastice. De exemplu, vâscozitatea este esențială în dezvoltarea de acoperiri pentru electrozi, deoarece afectează uniformitatea aplicării acoperirii și gradul de aderență al acesteia.
Aplicații pentru baterii prin NETZSCH Analiză și testare
Cu un portofoliu cuprinzător de instrumente de analiză termică și reometre de la NETZSCH Analyzing and Testing, vă sprijinim în determinarea și selectarea materialelor perfecte pentru utilizarea în bateria dumneavoastră. Experții noștri au zeci de ani de experiență și vor lucra cu dumneavoastră pentru a găsi soluția potrivită pentru aplicația dumneavoastră individuală.
