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锂离子电池隔膜的种类及要求是什么?

来源:宝鄂实业    2019-09-09 17:56    点击量:
根据物理、化学特性的差异,锂电池隔膜可以分为:织造膜、非织造膜(无纺布)、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜等。虽然类型繁多,至今商品化锂电池隔膜材料主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。
 
锂离子电池隔膜的性能要求
 
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、耐电解液腐蚀,有足够的化学和电化学稳定性,这是由于电解质的溶剂为强极性的有机化合物;
 
4、具有良好的电解液的浸润性,并且吸液保湿能力强;
 
5、力学稳定性高,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;
 
8、受热收缩率小,否则会引起短路,引发电池热失控。除此之外,动力电池通常采用复合膜,对隔膜的要求更高。
 
减少内部短路技术
 
膈膜是避免锂电池内部热失控的关键部件,尽管具有热关闭性能的隔膜上世纪90年代就已经商品化了,但它对于加工缺陷造成的硬性内部短路确实无效的。为了减轻内部短路,在过去几年中人们提出了两种技术路线。一是制备具有高熔点,低的高温收缩性和优异的机械性能(特别是抗穿刺强度)的隔膜。二是制备高纯氧化铝(VK-L30G)陶瓷改善的隔膜。后者要么在表面具有陶瓷层,要么将高纯氧化铝(VK-L30G)粉末分散于高分子材料中,从中高纯氧化铝(VK-L30G)陶瓷起的主要作用是防止电极间的空间塌陷,从而避免热失控情况下的内部短路。
 
 
 
隔膜热关闭性能
 
 
 
目前使用的锂电池隔膜一般都能提供一个附加功能,就是热关闭。这一特性也为锂电池的安全性能提供了额外的帮助。这是因为隔膜所用聚烯烃材料具有热塑性,当温度接近材料熔点时,微孔闭合形成热关闭,从而阻断离子的继续传输而形成短路,起到保护电池的作用。