新型耐高温锂电池隔膜材料组成以及安全问题介绍
来源：宝鄂实业
2021-06-17 14:31
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锂电池隔膜生产材料目前还是以聚烯烃为首选，聚烯烃材料具有强度高、防火、耐化学试剂、耐酸碱腐蚀性好、生物相容性好、无毒等优点，在众多领域得到了广泛的应用。聚烯烃化合物可以提供良好的机械性能和化学稳定性，具有高温自闭性能，一定程度上确保锂离子二次电池在日常使用上的安全性。
目前锂电池用隔膜一般都能够提供一个附加的功能，就是热关闭。这一特性可以为锂离子电池提供一个额外的安全保护。该功能主要参数为闭孔温度和破膜温度。闭孔温度是微孔闭合时的温度，即为闭合温度。指电池内部发生放热反应自热、过充或者电池外部短路时，这些情况都会产生大量的热量。由于聚烯烃材料的热塑性，当温度接近聚合物熔点时，微孔闭合形成热关闭，从而阻断离子的继续传输而形成断路，起到保护电池的作用。一般PE为130-140℃，PP为150℃。
破膜温度是指电池内部自热，外部短路使电池内部温度升高，超过闭合温度后微孔闭塞阻断电流通过，热熔性能温度进一步上升，造成隔膜破裂、电池短路。破裂时的温度即为破膜温度。
因此，锂电池厂家都希望隔膜有较低的闭孔温度和较高的破裂温度。闭孔温度和破膜温度均与隔膜材料的种类有很大关系。任何单层的隔膜将难以满足锂离子电池对隔膜的安全性的要求。深圳一川薄膜为了满足锂电池厂家的这种要求，开发了PE、PP多层隔膜。融合了PE的低温闭合和PP的高温破膜温度两种特性。
新型耐高温隔膜安全性问题
电池隔膜主要的功能是分隔锂电池中的正负极板，防止正负极板直接接触产生短路，因此，隔膜的性能对锂电池安全有较大影响。一般而言，考察隔膜性能的参数有如下几点：1.厚度2.透气率3.浸润度4.化学稳定性5.孔径及分布6.穿刺强度7.热稳定性8.闭孔温度、破膜温度9.孔隙率。业内对隔膜的研究，也多从这些方面去提高。
目前，市场上大规模应用的锂离子电池隔膜主要是聚烯烃类有机隔膜，这种隔膜生产成本低、力学性能和电化学稳定性均较好，但孔隙率偏低，对电解液的润湿性和热稳定性都较差，可能导致电池短路，严重时可引发火灾或爆炸等事故。
锂电池新技术不断涌现，用户最关心的是何时实现商业化，商业化了的技术才能造福于用户，才能推动锂电池产业向前发展。目前，新面世的隔膜技术和电解液技术层出不穷，然而能够商业化者不多，从实验室研发到应用于消费者的动力电池上，还有很长一段路要走。
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