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鋰電池隔膜有什么作用?鋰離子電池隔膜的性能有哪些?

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2022-03-08 18:00:09
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鋰電池隔膜有什么作用?鋰離子電池隔膜的性能有哪些?鋰電池隔膜是鋰電池的關(guān)鍵內(nèi)層組件之一。鋰電池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

鋰電池隔膜鋰電池的關(guān)鍵內(nèi)層組件之一。鋰電池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(duì)提高電池的綜合性能具有重要的作用。

鋰離子電池隔膜的性能

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(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、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(zhǎng)。

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(shí),溫度升高,為防止產(chǎn)生危險(xiǎn),在快速產(chǎn)熱溫度(120~140℃)開始時(shí),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。

鋰離子電池隔膜的主要性能要求有厚度均勻性、力學(xué)性能(包括拉伸強(qiáng)度和抗穿刺強(qiáng)度)、透氣性能、理化性能(包括潤(rùn)濕性、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、安全性)等四大性能指標(biāo)。