Warum sollte Carbon Black als Leitpaste für Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden?

Wir leben in einer Zeit, in der die meisten Aktivitäten unseres täglichen Lebens von nachhaltigen tragbaren Energielösungen abhängen und Lithium-Ionen-Batterien die meisten dieser Aktivitäten übernehmen. Diese Batterien werden nach einem gründlichen Forschungs- und Designprozess für jeden Teil der Batterie entworfen und entwickelt. Einer der wichtigsten Bestandteile von Lithium-Ionen-Batterien ist die leitfähige Paste, die den Weg für den Ladungsfluss bildet, und ein wesentlicher Bestandteil dieser Paste ist Ruß. In diesem Artikel werden wir untersuchen, warum Ruß die erste Wahl für diese Paste ist und warum wir keine anderen Alternativen verwenden können.

Was ist eine Leitpaste für Lithium-Ionen-Batterien?

Die Lithium-Ionen-Batterien, die wir in unserer alltäglichen Elektronik verwenden, enthalten mehrere aktive Komponenten, und eine davon ist die leitfähige Paste. Diese Paste verbindet verschiedene Komponenten in der Batterie mit den Elektroden, um den Elektronenfluss zu erleichtern. Diese Paste ist von großer Bedeutung für die Zuverlässigkeit, Nachhaltigkeit und effiziente Leistung der Batterien.

1.Bestandteile dieser Paste

Aufgrund seiner leitfähigen Eigenschaften besteht die Paste aus Rußmaterial. Zu den weiteren Komponenten dieser Paste gehören ein Polymerbindemittel, ein Lösungsmittel und einige andere metallische oder organische leitfähige Zusätze. Alle diese Elemente in der Leitpaste der Batterie wirken in einer homogenen Mischung, um einen effizienten Stromfluss bei allen Ladestufen im Ladezyklus der Batterie zu gewährleisten.

2. Rolle dieser Paste für die Batterieleistung

Bei Lithium-Ionen-Batterien trägt die Leitpaste aktiv zur Gesamtleistung der Batterie bei. Es senkt den Innenwiderstand, indem es eine schnellere Elektronenbewegung ermöglicht und die elektrische Leitfähigkeit der Elektroden verbessert. Dies führt zu schnelleren Lade- und Entladezeiten, einer höheren Energieübertragungseffizienz und letztendlich einer besseren Batterieleistung.

Die Kapazität, die Leistungsabgabe und die Zyklenlebensdauer der Batterie werden alle durch den Durchgang von Elektronen zwischen den aktiven Materialien und dem externen Schaltkreis bestimmt, was im Wesentlichen der Aufgabe der leitfähigen Paste entspricht.

3,2 V 20 A Niedertemperatur-LiFePO4-Batteriezelle -40 ℃ 3 C Entladekapazität ≥ 70 % Ladetemperatur: -20 ~ 45 ℃ Entladetemperatur : -40 ~ + 55 ℃ Akupunkturtest bestehen -40 ℃ maximale Entladerate: 3 C

Weiterlesen

3. Der Fortschritt und die Entwicklung in dieser Paste

Im Laufe der jahrelangen Entwicklung haben wir zahlreiche Veränderungen und Weiterentwicklungen bei der Leitpaste für Lithium-Ionen-Batterien gesehen. Aufgrund dieser Fortschritte haben wir die folgenden Vorteile erzielt:

Länger haltbare Batterien

Schnelleres Laden

Bessere und zuverlässigere Leistungsabgabe durch Batterien.

Diese Vorteile waren nur durch die Auswahl besserer Materialien zusammen mit Ruß in der Leitpaste möglich.

Elektrische Leitfähigkeit von Ruß

Ruß ist der Hauptbestandteil bei der Bildung von Leitpasten für Lithium-Ionen-Batterien. Dies ist von großer Bedeutung, da es Lithium-Ionen-Batterien ermöglicht, in verschiedenen Anwendungen eine gute Leistung zu erbringen. Hier finden Sie alles, was Sie über die elektrisch leitenden Eigenschaften von Ruß in der Leitpaste für Lithium-Ionen-Batterien wissen müssen.

1. Leitfähige Eigenschaften von Ruß

Kohlenstoff wird zu Rußmaterial fein gemahlen und diese Form von Kohlenstoff weist eine hohe elektrische Leitfähigkeit auf. Diese Eigenschaft resultiert aus seiner ausgeprägten mikroskopischen Struktur, die aus einem Netz verknüpfter Kohlenstoffatome besteht.

Diese Partikel bilden ein komplexes Netzwerk, das die Bewegung von Elektronen erleichtert und so ein effektiveres Laden und Entladen von Batterien ermöglicht. Aufgrund seiner Fähigkeit, die elektrische Leitfähigkeit von Materialien zu verbessern, ist es für viele Anwendungen eine äußerst bevorzugte Option.

2. Vorteile der elektrischen Leitfähigkeit von Ruß

Carbon Black ist ein äußerst nützliches Material für die Verwendung in Batterieleitpasten. Es bringt mehrere Vorteile mit sich, darunter die folgenden:

Reduzierter Innenwiderstand für Batterien

Hohe Energiedichte bei niedriger Temperatur Robuster Laptop-Polymer-Akku Batteriespezifikation: 11,1 V 7800 mAh -40℃ 0,2C Entladekapazität ≥80% Staubdicht, sturzsicher, korrosionsbeständig, elektromagnetische Interferenz

Weiterlesen

Bessere Akkuleistung

Schnellere Ladezeiten für einen Akku

Längere Lebensdauer der Batterien

Hohe Leistungsausbeute über einen längeren Zeitraum durch bessere Energiedichte

Wirtschaftlichkeit usw.

3. Vergleich mit seinen Alternativen

Obwohl Ruß ein hervorragender Leiter ist, ist es wichtig, darüber nachzudenken, wie er im Vergleich zu anderen Materialien abschneidet, die in ähnlichen Anwendungen verwendet werden. Ruß steht im Wettbewerb mit anderen Kohlenstoffarten wie Graphen und Kohlenstoffnanoröhren sowie mit verschiedenen metallleitenden Zusätzen. Wenn wir Fertigungseffizienz, Erschwinglichkeit und Leistung in bestimmten Umgebungen berücksichtigen, liefert Carbon Black im Vergleich zu den Alternativen viel bessere Ergebnisse.

Sättigungskonzentration von Ruß

Um die Effizienz der leitfähigen Paste zu maximieren, die bei der Entwicklung und Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien von entscheidender Bedeutung ist, ist die Vorstellung der Sättigungskonzentration von Ruß unerlässlich. In diesem Abschnitt werden die Definition der Sättigungskonzentration, ihre Bedeutung und die verschiedenen Elemente, die sie beeinflussen, untersucht.

1. Einflussfaktoren auf die Sättigungskonzentration

Wenn es um Ruß in leitfähigen Pasten geht, bezieht sich die Sättigungskonzentration auf den Punkt, an dem die Fähigkeit der Paste, wie vorgesehen zu funktionieren, nicht durch die Zugabe zusätzlicher Rußpartikel verringert werden kann. Mehrere Variablen bestimmen die Sättigungskonzentration.

Die Zusammensetzung zusätzlicher Pastenbestandteile, die Art des bisher verwendeten Lösungsmittels sowie die Größe und Verteilung der Rußpartikel haben einen erheblichen Einfluss.

2.Optimierung der Sättigungskonzentration

Um die ideale Sättigungskonzentration zu finden, ist eine sorgfältige Abwägung erforderlich. Eine Paste mit wenig Ruß ist möglicherweise weniger leitfähig, wohingegen eine Paste mit zu viel Ruß aufgrund der verringerten Viskosität während des gesamten Produktionsprozesses schwierig zu handhaben sein kann.

Das Finden der idealen Balance ist ein anspruchsvoller Prozess, der sowohl eine genaue Formulierung als auch eine gründliche Materialbewertung erfordert. Die von den Herstellern verwendeten Methoden zur Anpassung der Sättigungskonzentration gewährleisten eine optimale Leistung der leitfähigen Paste, ohne ihre Herstellungsfähigkeit zu beeinträchtigen.

3. Einfluss der Sättigungskonzentration auf die Batterieleistung

Die Sättigungskonzentration von Ruß hat einen tatsächlichen Einfluss auf die Leistung von Lithium-Ionen-Batterien. Eine hohe Sättigungskonzentration kann die gesamte elektrische Leitfähigkeit der Batterie erhöhen, was zu einer höheren Leistungsabgabe, einem schnelleren Ladevorgang und einer längeren Lebensdauer führen kann.

Allerdings kann die Aufrechterhaltung der idealen Sättigung jetzt negative Auswirkungen haben, z. B. schwieriges Auftragen der Paste, schlechte Leistung usw.

Abschluss

Die ganze Welt konzentriert sich auf saubere und nachhaltige Energiequellen, und das macht Lithium-Ionen-Batterien zu einer der wichtigsten Revolutionen dieser Zeit. Da diese Batterien aus mehreren Teilen und Komponenten bestehen und Ruß zu denjenigen gehört, die die Leistung der Lithium-Ionen-Batterien steigern, kann seine Bedeutung nicht genug betont werden. Durch die Verwendung als leitfähiges Element in der Batterie kann im Vergleich zu anderen Alternativen eine bessere Stabilität, Zuverlässigkeit und Leistung erreicht werden. Darüber hinaus trägt dieses Material auch zu einer sichereren, saubereren und grüneren Zukunft für den Planeten bei.