隔膜對鋰電池影響有哪些你知道嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-11-27 09:31
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隔膜厚度較薄，離子遷移的通道較短，極化現(xiàn)象就會有一定消弱，鋰電池的低溫電壓平臺相對就會較高。隔膜孔洞過大會加快鋰電池的自放電過程，從而降低電池的電壓一致性。
◆對安全性的影響
厚一些的隔膜在鋰電池受到外物沖擊的時候，能夠更好的保障內(nèi)部的正負極的隔離，所以厚一些的隔膜同時意味著更好的安全性。
由于鋰電池在持續(xù)的使用過程中溫度會升高，所以隔膜一般有能夠提供一個熱關(guān)閉的附加功能。當鋰電池包內(nèi)內(nèi)阻提高三個數(shù)量級時，隔膜的熱關(guān)閉功能將會開始作用。
◆對內(nèi)阻的影響
隔膜的透氣率和裝配其的鋰電池的內(nèi)阻成正比，即隔膜的透氣率越高，鋰電池的內(nèi)阻就會越大。
隔膜能否被鋰電池所用的電解液完全浸潤也會影響電池的內(nèi)阻。電解液的浸潤度與隔膜材料本身有關(guān)也與其內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)相關(guān)。厚度
厚度與內(nèi)阻有關(guān)，越薄內(nèi)阻越小，從而實現(xiàn)大功率充放電。在一定的機械強度下盡可能小，越厚穿刺強度越好。對于消耗型鋰離子電池，一般將25μm作為隔膜厚度的標準。但是便攜式產(chǎn)品的需求日益增長的形式下，16μm甚至更薄的隔膜開始大范圍應(yīng)用。對于動力電池來說，裝配過程中的機械要求，使得所需隔膜更厚一些，而且對于動力電池來說安全性能非常重要，而厚一些的隔膜意味著更好的安全性。
隔膜厚度的均勻性是一個特別重要的質(zhì)量指標，它直接影響隔膜卷的外觀質(zhì)量以致內(nèi)在性能，生產(chǎn)過程中必須嚴格把控。在自動化程度很高的隔膜生產(chǎn)線上，隔膜厚度都是采用精度很高的在線非接觸式測厚儀及快速反饋控制系統(tǒng)進行自動檢測和控制的。隔膜的厚度均勻性包括縱向厚度均勻性和橫向厚度均勻性，其中橫向厚度均勻性尤為重要，一般均要求控制在±1微米以內(nèi)。
孔徑
鋰電池隔膜材料本身具有微孔結(jié)構(gòu)，微孔在整個隔膜材料中的分布應(yīng)當均勻。目前所使用的電極顆粒一般在10微米的量級，孔徑一般在0.03-0.12um。孔徑太小會增加電阻，孔徑太大容易使正負極接觸或被枝晶刺穿短路。一般來說，亞微米孔徑的隔膜足以阻止電極顆粒的直接通過，當然也不排除有些電極表面處理不好，粉塵較多導(dǎo)致的一些諸如微短路等情況。
孔隙率
孔隙率是單體膜的體積中孔的體積百分率，它與原料樹脂及膜的密度有關(guān)。孔隙率的大小和內(nèi)阻有一定的關(guān)系，但不同種隔膜之間的空隙率的絕對值無法直接比較?，F(xiàn)有鋰離子電池隔膜的孔隙率在40%-50%之間。
透氣阻力
理論上來說，隔膜不是電池的必要組成部分，是未來滿足工業(yè)化生產(chǎn)才加入的，所以隔膜需要滿足一個很重要的性能：不能惡化電池的電化學(xué)性能，主要表現(xiàn)在內(nèi)阻上。用兩個參數(shù)評價這一性能：
MacMullin數(shù)：含電解液的隔膜的電阻率和電解液本身的電阻率之間的比值。此數(shù)值越小越好，消耗型鋰離子電池的這個數(shù)值為8左右。
Gurley數(shù)：一定體積的氣體，在一定壓力條件下通過一定面積的隔膜所需要的時間。與隔膜裝配的電池的內(nèi)阻成正比，即該數(shù)值越大內(nèi)阻越大。不過單純比較兩種不同隔膜的Gurley數(shù)是沒有意義的，因為它們的微觀結(jié)構(gòu)可能完全不一樣，但是同一種隔膜的Gurley數(shù)的大小可以很好的反應(yīng)內(nèi)阻的大小。
