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锂离子电池隔膜的性能参数主要是什么?

来源:宝鄂实业    2019-08-30 13:48    点击量:
1、孔径的大小及分布与制备方法有关;2、孔径大小影响隔膜的透过能力;3、分布不均匀导致电池内部电流密度不一致,形成枝状晶刺穿隔膜。
 
透气率
 
1、Gurley指数,是一个重要物化指标;2、与电池内阻成正比;3、数值越大,内阻越大。
 
自动关闭机理
 
1、这是一种安全保护性能;2、限制温度升高和防止短路;3、安全窗口温度越高愈好,电池的安全性越高;4、与隔膜的原材料和隔膜的结构有关;5、材料熔点决定隔膜的闭孔温度。
 
孔隙率
 
孔的体积和隔膜体积的比值,一般隔膜孔隙率在35%-60%之间。
 
热稳定性
 
隔膜受热时尺寸稳定性。
 
力学强度
 
要求抗穿刺强度高;单向拉伸,拉伸~50N,横向~5N;双向拉伸,要求2个方向要求一致。
 
锂离子电池隔膜制造工艺
 
高性能锂电池需要隔膜具有厚度均匀性以及优良的力学性能(包括拉伸强度和抗穿刺强度)、透气性能、理化性能(包括润湿性、化学稳定性、热稳定性、安全性)。据了解,隔膜的优异与否直接影响锂电池的容量、循环能力以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
 
 
锂电池隔膜具有的诸多特性以及其性能指标的难以兼顾决定了其生产工艺技术壁垒高、研发难度大。隔膜生产工艺包括原材料配方和快速配方调整、微孔制备技术、成套设备自主设计等诸多工艺。其中,微孔制备技术是锂电池隔膜制备工艺的核心,根据微孔成孔机理的区别可以将隔膜工艺分为干法与湿法两种。
 
干法隔膜工艺
 
干法隔膜工艺是隔膜制备过程中最常采用的方法,该工艺是将高分子聚合物、添加剂等原料混合形成均匀熔体,挤出时在拉伸应力下形成片晶结构,热处理片晶结构获得硬弹性的聚合物薄膜,之后在一定的温度下拉伸形成狭缝状微孔,热定型后制得微孔膜。目前干法工艺主要包括干法单向拉伸和双向拉伸两种工艺。
 
干法单拉
 
干法单拉是使用流动性好、分子量低的聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)聚合物,利用硬弹性纤维的制造原理,先制备出高取向度、低结晶的聚烯烃铸片,低温拉伸形成银纹等微缺陷后,采用高温退火使缺陷拉开,进而获得孔径均一、单轴取向的微孔薄膜。