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隔膜对锂电池性能因素有哪些?

隔膜对锂电池性能因素有哪些?

来源:
2021/02/24 14:18
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【摘要】:

  隔膜对性能有什么影响?

  膜本身不仅是电子的良好导体,而且具有电解质离子通过的特性。隔膜材料必须具有良好的化学和电化学稳定性,良好的机械性能,并在反复充放电过程中保持对电解液的高度渗透。膜材料与电极的界面相容性以及膜与电解质的保持对锂电池的充放电性能和循环性能有重要影响。锂电池膜片要求

  1、厚度

  膜片厚度均匀性是一项特别重要的质量指标,它直接影响膜片辊的外观质量和内部性能,在生产过程中必须严格控制。在自动化程度高的膜片生产线上,膜片厚度由在线高精度非接触式测厚仪和快速反馈控制系统自动测量和控制。膜片厚度均匀性包括纵向厚度均匀性和横向厚度均匀性,其中横向厚度均匀性尤为重要,一般要求控制在1微米以内。

  2,孔

  锂电池膜材料本身具有微孔结构,微孔在整个膜材料中的分布应均匀。目前使用的电极粒子一般在10微米量级,孔径在0.03 ~ 0.12um之间。如果孔径太小,会增加电阻。如果孔径过大,很容易使正负电极接触或被枝晶刺穿短路。一般情况下,亚微米孔径的膜片就足以防止电极颗粒直接通过,当然也不排除某些电极表面处理、灰尘较多等条件引起的微短路。

  3.孔隙度

  孔隙率是孔隙体积占单体膜体积的百分比,它与原料树脂和膜的密度有关。孔隙率与内阻之间有一定的关系,但不能直接比较不同类型的膜片之间空隙的绝对值。现有的锂电池隔膜的孔隙率在40%到50%之间。

  4、渗透

  为了保证锂电池的内阻不太大,要求电池中使用的电解液能充分渗透隔膜。潮湿程度一方面与隔膜材料本身有关,另一方面与隔膜表面和内部微观结构密切相关。较好的润湿性有利于提高隔膜与电解液之间的亲和力,扩大隔膜与电解液之间的接触面,从而增加离子电导率,提高电池的充放电性能和容量。润湿性可通过测定吸液率和含液率来测定。

(1)阳性 - 活性物质主要指钴酸锂,锰酸锂、磷酸铁锂、镍酸锂,镍钴锰酸等,导电液一般使用厚度为10-20微米铝箔;
(2) 隔膜 - 一种特殊的塑料薄膜,允许锂离子通过, 但电子绝缘体, 目前主要是 Pe 和 Pp 二种类和他们的组合。有一种无机固体隔膜,如氧化铝膜片涂层是一种无机固体隔膜 ;
(3)负极- 活性物质主要指石墨、锂钛,或类似于碳材料的石墨结构,导电套液一般使用厚度为7-15微米的铜箔;
(4) 电解质 - 一般有机系统,如溶解含六氟磷酸锂和一些聚合物的碳酸盐溶剂
使用凝胶状电解质的电池;
(5) 电池外壳 - 主要分为硬壳(钢壳、铝)外壳、镀镍铁壳等)和软包装(铝塑料电影)两种。电池充电时,锂离子从正极,嵌入负极,并放电。这要求电极在组装前处于镶嵌锂状态,一般选择相对于具有大于 3V 的电容的锂,稳定的锂嵌入过渡金属氧化物在空气中做正,如 LiCoO2 , LiNiO2 , LiMn2O4 。

 


 

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