鉅大LARGE | 點擊量:691次 | 2022年02月15日
鋰離子電池的隔膜要具備什么性能?
鋰電池的結(jié)構(gòu)中,隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性,性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。隔膜的主要作用是使電池的正、負(fù)極分隔開來,防止兩極接觸而短路,此外還具有能使電解質(zhì)離子通過的功能。隔膜材質(zhì)是不導(dǎo)電的,其物理化學(xué)性質(zhì)對電池的性能有很大的影響。電池的種類不同,采用的隔膜也不同。對于鋰電池系列,由于電解液為有機(jī)溶劑體系,因而需要有耐有機(jī)溶劑的隔膜材料,一般采用高強(qiáng)度薄膜化的聚烯烴多孔膜。
鋰離子電池的隔膜性能
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,能保持必要的電解液,形成離子移動的通道。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在電池體系內(nèi),其化學(xué)穩(wěn)定性要好,所用材料能耐有機(jī)溶劑。
②機(jī)械強(qiáng)度大,使用壽命長。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
③有機(jī)電解液的離子電導(dǎo)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(dāng)電池體系發(fā)生異常時,溫度升高,為防止產(chǎn)生危險,在快速產(chǎn)熱溫度(120~140℃)開始時,熱塑性隔膜發(fā)生熔融,微孔關(guān)閉,變?yōu)榻^緣體,防止電解質(zhì)通過,從而達(dá)到遮斷電流的目的。
⑤從鋰電池的角度而言,要能被有機(jī)電解液充分浸漬,而且在反復(fù)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(qiáng)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。
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