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來源:英格爾集團 發布時間:2020-07-31
鋰電池的結構中,隔膜是關鍵的內層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結構、內阻等,直接影響電池的容量、循環以及安全性能等特性。性能優異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。
一、鋰電池隔膜的特性
鋰離子電池隔膜的主要性能要求有:厚度均勻性、力學性能(包括拉伸強度和抗穿刺強度)、透氣性能、理化性能(包括潤濕性、化學穩定性、熱穩定性、安全性)等四大性能指標。
二、鋰電池隔膜分類
根據不同的物理、化學特性,鋰電池隔膜材料可以分為:織造膜、非織造膜(無紡布)、微孔膜、復合膜、隔膜紙、碾壓膜等幾類。
三、鋰離子電池的隔膜性能
隔膜位于正極和負極之間,主要作用是將正負極活性物質分隔開,防止兩極因接觸而短路;此外在電化學反應時,能保持必要的電解液,形成離子移動的通道。隔膜材質是不導電的,電池的種類不同,采用的隔膜也不同。
對于鋰離子電池,由于電解液為有機溶劑體系,其隔膜要求具有以下性能。
1、在電池體系內,其化學穩定性要好,所用材料能耐有機溶劑。
2、機械強度大,使用壽命長。
3、有機電解液的離子電導率比水溶液體系低,為了減少電阻,電極面積必須盡可能大,因此隔膜必須很薄。
4、當電池體系發生異常時,溫度升高,為防止產生危險,在快速產熱溫度(120~140℃)開始時,熱塑性隔膜發生熔融,微孔關閉,變為絕緣體,防止電解質通過,從而達到遮斷電流的目的。
5、從鋰電池的角度而言,要能被有機電解液充分浸漬,而且在反復充放電過程中能保持高度浸漬。
電池中常用的隔膜材料一般是用纖維素或編織物、合成樹脂制得的多微孔膜。鋰離子電池一般采用高強度、薄膜化的聚烯烴系多孔膜,常用的隔膜有聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)微孔隔膜,以及丙烯與乙烯的共聚物、聚乙烯均聚物等。
四、鋰離子電池的廣泛應用
近年來,將聚合物電解質用于鋰離子電池已實現了商品化,聚合物電解質在鋰離子電池中既是離子遷移的通道,又起到正負極材料間的隔膜作用。
五、熱點測試項目
失效分析、化學性能測試、金屬元素、粒徑分布、粒子(partica)數、陰離子測試、有機物分析、無機物分析、環境可靠性測試、老化性能測試、成分分析等