隔膜对锂电池的影响有哪些你知道吗
来源：宝鄂实业
2019-11-02 12:49
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对电压的影响
隔膜厚度较薄，离子搬迁的通道较短，极化现象就会有必定消弱，锂电池的低温电压途径相对就会较高。隔膜孔洞过大会加快锂电池的自放电进程，然后下降电池的电压一致性。
对安全性的影响
厚一些的隔膜在锂电池遭到外物冲击的时分，可以更好的保证内部的正负极的阻隔，所以厚一些的隔膜一同意味着更好的安全性。
由于锂电池在持续的使用进程中温度会升高，所以隔膜一般有可以供应一个热关闭的附加功用。当锂电池包内内阻前进三个数量级时，隔膜的热关闭功用将会开端作用。
对内阻的影响
隔膜的透气率和装置其的锂电池的内阻成正比，即隔膜的透气率越高，锂电池的内阻就会越大。
隔膜能否被锂电池所用的电解液完全润泽也会影响电池的内阻。电解液的润泽度与隔膜资料自身有关也与其内部的微观结构相关。
表1：一部分隔膜功用与电池功用的相关性比较
隔膜对<a target=_blank href='http://www.dghoppt.cn/'>锂电池</a>的作用及影响
厚度
厚度与内阻有关，越薄内阻越小，然后实现大功率充放电。在必定的机械强度下尽或许小，越厚穿刺强度越好。关于消耗型锂离子电池，一般将25μm作为隔膜厚度的规范。但是便携式产品的需求日益增长的方法下，16μm甚至更薄的隔膜开端大范围使用。关于动力电池来说，装置进程中的机械要求，使得所需隔膜更厚一些，并且关于动力电池来说安全功用非常重要，而厚一些的隔膜意味着更好的安全性。
隔膜厚度的均匀性是一个特别重要的质量指标，它直接影响隔膜卷的外观质量致使内涵功用，出产进程中有必要严峻把控。在自动化程度很高的隔膜出产线上，隔膜厚度都是选用精度很高的在线非触摸式测厚仪及快速反馈控制系统进行自动检测和控制的。隔膜的厚度均匀性包含纵向厚度均匀性和横向厚度均匀性，其间横向厚度均匀性尤为重要，一般均要求控制在±1微米以内。
孔径
锂电池隔膜资料自身具有微孔结构，微孔在整个隔膜资料中的分布应当均匀。目前所使用的电极颗粒一般在10微米的量级，孔径一般在0.03-0.12um。孔径太小会添加电阻，孔径太大简单使正负极触摸或被枝晶刺穿短路。一般来说，亚微米孔径的隔膜足以阻遏电极颗粒的直接通过，当然也不打扫有些电极外表处理欠好，粉尘较多导致的一些比方微短路等情况。
孔隙率
孔隙率是单体膜的体积中孔的体积百分率，它与材料树脂及膜的密度有关。孔隙率的大小和内阻有必定的联系，但不同种隔膜之间的空隙率的绝对值无法直接比较。现有锂离子电池隔膜的孔隙率在40%-50%之间。
透气阻力
理论上来说，隔膜不是电池的必要组成部分，是未来满意工业化出产才加入的，所以隔膜需求满意一个很重要的功用：不能恶化电池的电化学功用，首要体现在内阻上。用两个参数评价这一功用：
MacMullin数：含电解液的隔膜的电阻率和电解液自身的电阻率之间的比值。此数值越小越好，消耗型锂离子电池的这个数值为8左右。
Gurley数：必定体积的气体，在必定压力条件下通过必定面积的隔膜所需求的时刻。与隔膜装置的电池的内阻成正比，即该数值越大内阻越大。不过单纯比较两种不同隔膜的Gurley数是没有意义的，由于它们的微观结构或许完全不一样，但是同一种隔膜的Gurley数的大小可以很好的反应内阻的大小。
温度
闭孔温度：电池内部发作放热反应自热、过充或者电池外部短路时，将会发生很多的热量，构成微孔闭合，然后阻断离子的持续传输而构成断路，起到保护电池的作用，微孔闭合时的温度就是闭孔温度。但关于小电池，热关闭机制所起的作用很有限。一般PE为130-140℃，PP为150℃。闭孔温度低一些比较好。
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，逾越闭合温度后微孔堵塞阻断电流通过，热熔功用温度进一步上升，构成隔膜分裂、电池短路。分裂时的温度即为破膜温度。破膜温度高一些比较好。
穿刺强度
在必定的速度（每分钟3-5米）下，让一个没有锐边沿的直径为1mm的针刺向环状固定的隔膜，为穿透隔膜所施加在针上的最大力就称为穿刺强度。满意的穿刺强度可以防止锂枝晶、极片毛刺刺穿隔膜构成短路，抗穿刺强度值一般在300-500g。但是测验的时分所用的方法和实践电池中的情况有很大的不同，直接比较两种隔膜的穿刺强度不是特别合理。
机械强度
机械强度首要是指隔膜的拉伸强度，满意的拉伸强度可以防止隔膜变形。隔膜的拉伸强度与制膜的工艺有关。选用单轴拉伸，隔膜在拉伸方向上与笔直方向强度不同；而选用双轴拉伸时，隔膜在两个方向上一致性会附近。一般拉伸强度首要是指纵向强度要到达100MP以上，横向强度不能太大，过大会导致横向缩短率增大，这种缩短会加大锂电池厂家正、负极触摸的几率。
润泽性
为了确保电池的内阻不是太大，要求隔膜是可以被电池所用电解液完全润泽。润泽度一方面跟隔膜资料自身相关，另一方面个隔膜的外表及内部微观结构密切相关。较好的润泽性有利于前进隔膜与电解液的亲和性，扩展隔膜与电解液的触摸面，然后添加离子导电性，前进电池的充放电功用和容量。润泽性可通过测定其吸液率和持液率来衡量。
一致性
由于制备工艺的不同，隔膜一致性或许不同较大。一致性包含闭合温度等自身特性，以及电镜下调查孔洞的一致性和厚度的一致性等表观一致性。隔膜的一致性越高对其他方面的功用都有优点。
