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隔膜对锂电池性能的影响是什么?

隔膜对锂电池性能的影响是什么?

来源:
2021/03/29 13:52
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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,以及在反复充放电过程中对电解液的高渗透性。膜材料与电极的界面相容性以及膜对电解质的保留对锂电池的充放电和循环性能有重要影响。
膜是锂电池结构的重要组成部分之一。隔膜的重要作用是分离正负极,防止电池短路,保证电池的正常运行,保证离子在充放电过程中的正常工作。其性能直接影响到电池的容量、倍增器、寿命和安全性。
1、厚度
膜片厚度均匀性是一项特别重要的质量指标,它直接影响膜片线圈的外部质量和内部性能,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,采用高精度、快速反馈控制系统的在线非接触式测厚仪,实现膜片厚度的自动测量和控制。膜片的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。目前使用的电极颗粒一般在10微米左右,孔径一般在0.03 ~ 0.12um之间。孔径太小会增加电阻。孔径太大会导致正极接触或被枝晶击穿。一般来说,一个亚微米直径的膜片足以阻止电极粒子直接通过。当然也不能排除有些电极表面处理不好,粉尘较多会导致微短路等情况。

3.孔隙度
孔隙率是指孔隙占单体膜体积的百分比,它与原料树脂和膜的密度有关。孔隙度与内阻之间存在一定的关系,但不可能直接比较不同类型层间空隙的绝对值。现有的锂电池隔膜的孔隙率从40%到50%不等。
4. 的渗透
为了保证锂电池的内阻不过大,薄膜需要被电池电解液完全渗透。润湿性一方面与膜材料本身有关,另一方面与膜的表面和内部微观结构密切相关。良好的渗透性有利于提高膜与电解质之间的亲和力,扩大膜与电解质之间的接触面,从而提高离子导电性,提高电池的充放电性能和容量。润湿性可以通过测量吸收率和含流率来确定。
5. 一致性
根据制备过程的不同,膜的稠度可能会有很大的不同。这种一致性包括其自身的特性,如闭合温度和表观一致性,如孔洞和厚度在电子显微镜下的一致性。隔膜越一致,其他性能越好。
6. 热稳定性
隔膜在锂电池使用的温度范围(-20C ~60C)内应保持热稳定。一般来说,目前使用的隔膜材料PE或PP可以满足以上要求。
膜片的质量直接影响到锂电池的容量、充放电循环的寿命以及阻燃防爆的安全性能。业内人士感慨:一振两天重,大步跨出阳光灿烂!锂电池膜片是锂电池的核心部件之一。其良好的力学性能、学术稳定性和高温自闭性能对防止电池高温爆炸、提高锂电池综合性能具有重要意义。

 

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