锂电池陶瓷隔膜,为什么多选氧化铝涂覆?
一 、锂电池对隔膜的要求
隔膜性能决定了电池的内阻和界面结构,进而决定了电池容量、安全性能、充放电密度和循环性能等特性。因此需满足如下一些特性:
1 |
好的化学稳定性—耐有机溶剂 |
2 |
机械性能良好—拉伸强度高,穿刺强度高 |
3 |
良好的热稳定性—热收缩率低;较高的破膜温度 |
4 |
电解液浸润性—与电解液相容性好,吸液率高 |
二、陶瓷涂覆特种隔膜
陶瓷涂覆特种隔膜:是以PP,PE或者多层复合隔膜为基体,表面涂覆一层纳米级三氧化二铝材料,经过特殊工艺处理,和基体粘接紧密。显著提高锂离子电池的耐高温性能和安全性。陶瓷涂覆特种隔膜特别适用于动力电池。
三、陶瓷涂覆特种隔膜涂层
三氧化二铝(化学式Al₂O₃)是一种高硬度的化合物,熔点为2054℃,沸点为2980℃,在高温下可电离的离子晶体,常用于制造耐火材料。三氧化二铝(简称氧化铝)作为一种无机物,具有很高的热稳定性及化学惰性,是电池隔膜陶瓷涂层的很好选择。
四、陶瓷隔膜对氧化铝的性能要求
1 |
粒径均匀性,能很好的粘接到隔膜上,又不会堵塞隔膜孔径。 |
2 |
氧化铝纯度高,不能引入杂质,影响电池内部环境。 |
3 |
氧化铝晶型结构的要求,保证氧化铝对电解液的相容性及浸润性。 |
五、涂覆氧化铝隔膜的优点
1 |
耐高温性 |
氧化铝涂层具有优异的耐高温性,在180摄氏度以上可保持隔膜完整形态。 |
2 |
高安全性 |
氧化铝涂层可中和电解液中游离的HF,提升电池耐酸性,安全性提高。 |
3 |
高倍率性 |
纳米氧化铝在锂电池中可形成固溶体,提高倍率性和循环性能。 |
4 |
良好浸润性 |
纳米氧化铝粉末具有良好的吸液及保液能力 |
5 |
自关断特性 |
独特自关断,保持了聚烯烃隔膜的闭孔特性,避免热失控引起安全隐患 |
6 |
低自放电率 |
氧化铝涂层增加微孔曲折度,自放电低于普通隔膜 |
7 |
循环寿命长 |
降低了循环过程中的机械微短路,有效提升循环寿命 |
六、锂电池隔膜用高纯三氧化二铝技术指标
型号 |
VK-L500G |
外观 |
白色粉末 |
pH值 |
6-8 |
晶型 |
a相 |
粒径, nm |
0.5um |
纯度 % |
99.999以上 |
比表m2/g |
2-6 |
表面处理剂 |
0.1%隔膜专用活性剂 |
电镜图下显示
七 、陶瓷隔膜在高温下烘烤30min后与普通隔膜的直观状态比较: