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鋰離子電池隔膜性能要求 鋰離子電池隔膜有哪些種類

摘要:鋰離子電池隔膜是鋰電池四大核心關(guān)鍵材料之一,隔膜材質(zhì)是不導(dǎo)電的,,其物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)電池的性能有很大的影響,。由于鋰離子電池隔膜性能的優(yōu)劣決定著鋰離子電池的容量,、循環(huán)性能,、充放電電流密度等關(guān)鍵特性,要求隔膜需具有合適的厚度,、離子透過(guò)率,、孔徑和孔隙率及足夠的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和力學(xué)穩(wěn)定性等性能,。鋰離子電池隔膜有哪些種類,?下面來(lái)了解下。

一,、鋰離子電池隔膜性能要求

鋰離子電池隔膜位于正極和負(fù)極之間,,主要作用是將正負(fù)極活性物質(zhì)分隔開,防止兩極因接觸而短路,;此外在電化學(xué)反應(yīng)時(shí),,能保持必要的電解液,形成離子移動(dòng)的通道。隔膜材質(zhì)是不導(dǎo)電的,,電池的種類不同,,采用的隔膜也不同。對(duì)于鋰離子電池,,由于電解液為有機(jī)溶劑體系,,其隔膜要求具有以下性能:

1、具有電子絕緣性,,保證正負(fù)極的機(jī)械隔離,。

2、有一定的孔徑和孔隙率,,保證高的離子電導(dǎo)率,,對(duì)鋰離子有很好的透過(guò)性。

3,、由于電解質(zhì)的溶劑為強(qiáng)極性的有機(jī)化合物,,隔膜必須耐電解液腐蝕,有足夠的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性,。

4,、對(duì)電解液的浸潤(rùn)性好并具有足夠的吸液保濕能力。

5,、具有足夠的力學(xué)性能,,包括穿刺強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等,,但厚度盡可能小,。

6、空間穩(wěn)定性和平整性好,。

7,、熱穩(wěn)定性和自動(dòng)關(guān)斷保護(hù)性能好。動(dòng)力電池對(duì)隔膜的要求更高,,通常采用復(fù)合膜,。

8、隔膜受熱收縮要小,,否則會(huì)引起短路,,進(jìn)而引發(fā)電池?zé)崾Э亍?/p>

二、鋰離子電池隔膜有哪些種類

目前,,已商品化的鋰離子電池隔膜主要有三類,,分別為PP/PE/PP多層復(fù)合微孔膜、PP或PE單層微孔膜和涂布膜,。廣泛使用的隔膜主要為聚烯烴微孔膜,,這種隔膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,,力學(xué)強(qiáng)度優(yōu)良,電化學(xué)穩(wěn)定性好,。

根據(jù)不同的物理,、化學(xué)特性,鋰離子電池隔膜材料可以分為:織造膜,、非織造膜(無(wú)紡布),、微孔膜,、復(fù)合膜,、隔膜紙、碾壓膜等幾類,。聚烯烴材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能,、化學(xué)穩(wěn)定性和相對(duì)廉價(jià)的特點(diǎn),因此聚乙烯,、聚丙烯等聚烯烴微孔膜在鋰離子電池研究開發(fā)初期便被用作鋰離子電池隔膜,。

鋰離子電池的隔膜根據(jù)結(jié)構(gòu)和組成可以分為不同的類型,現(xiàn)在市場(chǎng)上比較常見(jiàn)的主要有三種,,分別是多孔聚合物膜,、無(wú)紡布隔膜以及無(wú)機(jī)復(fù)合膜。

1,、多孔聚合物膜:是指通過(guò)機(jī)械方法,、熱致相分離法、浸沒(méi)沉淀法等多種方法制備的孔隙分布均勻的鋰離子電池隔膜,。

2,、無(wú)紡布隔膜:是由定向或者是隨機(jī)的纖維而構(gòu)成的,通常會(huì)與有機(jī)物或者是陶瓷凝膠復(fù)合,,來(lái)得到具有更優(yōu)良化學(xué)與物理性質(zhì)的鋰離子電池隔膜,。

3、無(wú)機(jī)復(fù)合膜:多是采用無(wú)機(jī)納米顆粒以及高聚合物復(fù)合而得到的鋰離子電池隔膜,。

鋰離子電池安全性問(wèn)題是個(gè)復(fù)雜的綜合性問(wèn)題,。電池安全性最大的隱患是電池隨機(jī)發(fā)生的內(nèi)短路,出現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)失效,,引發(fā)熱失控,。所以開發(fā)和使用熱穩(wěn)定性高的材料是將來(lái)改善鋰離子電池安全性能的根本途徑和努力的方向。

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