נוזלים כימיים לתעשיית הסוללות: אלקטרוליטים וממיסים לאחסון אנרגיה

משקאות כימיים ממלאים עמדה קריטית בתעשיית הסוללות, במיוחד כאלקטרוליטים וממיסים המבוצעים בתוך אזור אחסון החוזק.

ראשית, האלקטרוליט. אלקטרוליט הוא היבט מפתח שעונה על משלוח יונים בסוללות. אלקטרוליטים יעילים כבר לא רוצים להיות בעלי מוליכות יונית מוגזמת, אולם בנוסף רוצים לשמור על איזון כימי במגוון מתחי העבודה של הסוללה. משקאות כימיים אלקטרוליטים נפוצים מורכבים ממשקאות קרבונט טבעיים, משקאות יוניים ואלקטרוליטים מבוססי מים.

אם לוקחים סוללות ליתיום-יון כדוגמה, האלקטרוליטים שלהן מורכבים בדרך כלל מממיסים טבעיים הכוללים אתילן קרבונט ופרופילן קרבונט מעורבבים עם מלחים הכוללים ליתיום קרבונט וליתיום הקספלואורופוספט. אלקטרוליט זה יכול לשמור על איזון אלקטרוכימי אמיתי על מתח העבודה של הסוללה (בדרך כלל 3.6-4.2V), במקביל למוליכות יונים מוגזמת, מה שמבטיח קצב יוצא דופן ופריקה כללית של הסוללה.

בנוסף, ההגנה והידידותיות לסביבה של אלקטרוליטים הם גם נושאים מרכזיים בתעשיית הסוללות. כמה אלקטרוליטים חדשים הכוללים אלקטרוליטים חזקים, אלקטרוליטים חצי חזקים ואלקטרוליטים מבוססי מים לחלוטין מפותחים ומתבצעים כדי לשפר את ההגנה והקיימות של סוללות.

מצד אלטרנטיבי, ממיסים רבים בסוללות ממלאים בנוסף עמדה קריטית. בנוסף להיותם היבט של אלקטרוליטים, ממיסים נמצאים בשימוש נרחב גם בהכנת בד אלקטרודות, הרכבת סוללות ותהליכים שונים. ממס הסוללה המושלם חייב להיות בעל תכונות הכוללות טוהר יתר, רעילות נמוכה, נקודת רתיחה מופרזת ותנודתיות של קפה.

ממיסים נפוצים לסוללות מורכבים ממשקאות טבעיים הכוללים אתרים, אסטרים ואלכוהולים, הכוללים דימתיל אתר, דימתיל קרבונט, אתנול וכו'. ממיסים אלו כבר אינם ממיסים ומפזרים חומרים אנרגטיים אלקטרודה בצורה הטובה ביותר, אולם בנוסף יש לוודא שהסוללה נשארת חלק ומאובטח למשך הייצור והשימוש.