锂电池的好坏该如何辨别?
来源:宝鄂实业
2019-07-08 18:09
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电池的重要原材料 —— 隔膜,锂电池的结构中关键的内层组件之一,位于正极和负极之间。
隔膜的主要作用是将正负极活性物质分隔开,防止两极因接触而短路;此外在电化学反应时,能保持必要的电解液,形成离子移动的通道;电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路,此外还具有能使电解质离子通过的功能。
要知道,隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环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。
因此,隔膜必须具备以下七个条件:
(1)具有电子绝缘性,保证正负极的机械隔离。
(2)有一定的孔径和孔隙率,保证低的电阻和高的离子电导率,对锂离子有很好的透过性。
(3)由于电解质的溶剂为强极性的有机化合物,隔膜必须耐电解液腐蚀,有足够的化学和电化学稳定性。
(4)对电解液的浸润性好并具有足够的吸液保湿能力。
(5)具有足够的力学性能,包括穿刺强度、拉伸强度等,但厚度尽可能小。
(6)空间稳定性和平整性好。
(7)热稳定性和自动关断保护性能好。动力电池对隔膜的要求更高,通常采用复合膜。
目前,市场上的隔膜材料主要以聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯(polypropylene,PP)为主的聚烯烃(Polyolefin)类隔膜。其中PE 产品主要由湿法工艺制得,PP 产品主要由干法工艺制得。至于PE 和PP 这两种材料的特性。
总体而言,PP 相对更耐高温,PE 相对耐低温;PP 密度比PE 小;PP 熔点和闭孔温度比PE高;PP 制品比PE 脆;PE 对环境应力更敏感。(1)0.2C5A放电性能,在环境温度为23℃±2℃的条件下搁置0.5h-1h,而后以0.2C5A电流放电到终止电压。放电时间不低于294min。
(2)高温性能在将电芯放入55℃±2℃的高温箱中恒温2h,然后以0.2C5A电流放电终止电压,放电时间不低于5h。
(3)低温性能在将电芯放入-10℃±2℃低温箱中恒温4h,然后以0.2C5A电流放电至终止电压,放电时间不低于3h。
三、环境性能测试
(1)振动测试将电芯用夹具安装振动台的台面上,从三个方向每个方向上从10--55Hz循环扫频振动30min扫频速为10ct/min,振动频率为10hz-30hz位移幅值(单振幅)0.38mm;电芯外观无明显损伤漏液,冒烟爆炸开路电压不低于90%初始电压。
(2)自由跌落测试将电芯由1m的位置跌落到18-20mm的木板上,从x,y,z正负6个方向各跌落1词后,将电芯以0.5AC5A电流放电至终止电压,然后以0.5C5A的电流进行充放电循环,不少于3次充放电。电芯不漏液,冒烟或爆炸开路电压不低于90%。
四、安全测试
(1)重物冲击将电芯放在冲击台上,并将口径15.8mm±2mm钢柱置于电池中心,将9.1kg±0.1kg重锤自610mm±25mm高度自由落下,电芯允许发生变形,电芯不起火,不爆炸。
(2)过充电,将电芯连接恒压电源,调节电流3C5A,电压10v,电流接近0A,电芯温度下降到比峰值低约10℃时,电芯不起火,不爆炸。
(3)短路测试将接有热电偶的电芯置于通风橱中,用铜线短路其正负极,实验过程中监视电芯,温度变化,温度下降到比峰值低10℃时结束实验,电芯不起火,不爆炸电芯表面温度小于150℃为合格产品。