Modified polyolefine separators for safe Li-batteries

Abstract

This diploma thesis is focused on the lithium-ion battery system, which is frequently used today, and the modification of separators, the effect of separators used in the battery system on battery safety and performance. The increasing use of lithium batteries along with the use of electrical devices also brings safety risks if not produced as a result of sufficient engineering. These safety risks are related to the risk of heat leakage, ignition or explosion. The study presents the types and effects of separators used to increase the performance and safety of LIBs with modification. The experimental part of the study focused on evaluating the effects of the prepared separators. The morphological and surface properties of the prepared separators were analyzed and compared with SEM. Crystal structure and phase changes were analyzed with XRD and information about the performance was obtained with ionic conductivity tests. The studies have shown that the selection of separator has a great effect on battery performance and reliability and the main factors affecting these changes were determined. The study contributes to a better understanding of the importance of separators to increase the safety and performance of LIBs.

Tato diplomová práce je zaměřena na dnes často používaný lithium-iontový bateriový systém a úpravu separátorů, vliv separátorů používaných v bateriovém systému na bezpečnost a výkon baterie. Rostoucí používání lithiových baterií spolu s používáním elektrických zařízení také přináší bezpečnostní rizika, pokud nejsou vyrobeny v důsledku dostatečného inženýrství. Tato bezpečnostní rizika souvisí s nebezpečím úniku tepla, vznícení nebo výbuchu. Studie prezentuje typy a účinky separátorů používaných ke zvýšení výkonu a bezpečnosti LIB s modifikací. Experimentální část studie byla zaměřena na vyhodnocení účinků připravených separátorů. Morfologické a povrchové vlastnosti připravených separátorů byly analyzovány a porovnány se SEM. Krystalová struktura a fázové změny byly analyzovány pomocí XRD a informace o výkonu byly získány pomocí testů iontové vodivosti. Studie ukázaly, že výběr separátoru má velký vliv na výkon a spolehlivost baterie a byly stanoveny hlavní faktory ovlivňující tyto změny. Studie přispívá k lepšímu pochopení významu separátorů pro zvýšení bezpečnosti a výkonu LIB.