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鋰離子電池的隔膜需要具備什么性能?

鉅大LARGE  |  點擊量:1453次  |  2018年05月22日  

  鋰電池的結構中,隔膜是關鍵的內(nèi)層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結構、內(nèi)阻等,直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性,性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。隔膜的主要作用是使電池的正、負極分隔開來,防止兩極接觸而短路,此外還具有能使電解質(zhì)離子通過的功能。隔膜材質(zhì)是不導電的,其物理化學性質(zhì)對電池的性能有很大的影響。電池的種類不同,采用的隔膜也不同。對于鋰電池系列,由于電解液為有機溶劑體系,因而需要有耐有機溶劑的隔膜材料,一般采用高強度薄膜化的聚烯烴多孔膜。


  鋰離子電池的隔膜性能


  隔膜位于正極和負極之間,主要作用是將正負極活性物質(zhì)分隔開,防止兩極因接觸而短路;此外在電化學反應時,能保持必要的電解液,形成離子移動的通道。隔膜材質(zhì)是不導電的,電池的種類不同,采用的隔膜也不同。對于鋰離子電池,由于電解液為有機溶劑體系,其隔膜要求具有以下性能。


  ①在電池體系內(nèi),其化學穩(wěn)定性要好,所用材料能耐有機溶劑。


 ?、跈C械強度大,使用壽命長。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

  ③有機電解液的離子電導率比水溶液體系低,為了減少電阻,電極面積必須盡可能大,因此隔膜必須很薄。


 ?、墚旊姵伢w系發(fā)生異常時,溫度升高,為防止產(chǎn)生危險,在快速產(chǎn)熱溫度(120~140℃)開始時,熱塑性隔膜發(fā)生熔融,微孔關閉,變?yōu)榻^緣體,防止電解質(zhì)通過,從而達到遮斷電流的目的。


 ?、輳匿囯姵氐慕嵌榷?,要能被有機電解液充分浸漬,而且在反復充放電過程中能保持高度浸漬。


  電池中常用的隔膜材料一般是用纖維素或編織物、合成樹脂制得的多微孔膜。鋰離子電池一般采用高強度、薄膜化的聚烯烴系多孔膜,常用的隔膜有聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)微孔隔膜,以及丙烯與乙烯的共聚物、聚乙烯均聚物等。


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