隔膜對(duì)鋰電池的基本作用有哪些？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-05-06 11:44
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鋰電隔膜是鋰電池四大關(guān)鍵材料之一,隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、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(duì)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(fù)極分隔開(kāi)來(lái),防止兩極接觸而短路,此外還具有能使電解質(zhì)離子通過(guò)的功能。另外,由于電解液為有機(jī)溶劑,因而隔膜還必須具備耐有機(jī)溶劑的性能。
隔膜作為鋰離子電池關(guān)鍵組件之一,在電池中既起到隔離正負(fù)極防止短路,又能夠提供鋰離子的傳輸通道。隔膜的性能不僅決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,直接影響電池的容量、循環(huán)性能,特別是對(duì)電池安全性能有著重要影響。陶瓷隔膜作為新一代隔膜較傳統(tǒng)隔膜在耐熱及與電解液相容性等方面有較大改善,對(duì)電池安全及循環(huán)性能具有明顯改善作用。
陶瓷隔膜是以PP，PE或者多層復(fù)合隔膜為基體，表面涂覆一層納米級(jí)三氧化二鋁材料，經(jīng)過(guò)特殊工藝處理，和基體粘接緊密。顯著提高鋰離子電池的耐高溫性能和安全性。
陶瓷隔膜，就是將納米級(jí)陶瓷顆粒涂覆在隔膜上。其作用主要是提高隔膜耐熱收縮性，防止隔膜收縮造成大面積短路。另外，陶瓷熱傳導(dǎo)率低，防止電池中的某些熱失控點(diǎn)擴(kuò)大形成整體熱失控。一般可耐高溫在200℃左右。陶瓷涂覆隔膜在中國(guó)鋰電池市場(chǎng)的應(yīng)用量還不大，能夠做出一致性和穩(wěn)定性很好的隔膜企業(yè)還不多。
鋰電池隔膜位于電池內(nèi)部正負(fù)極之間，其作用是讓鋰離子通過(guò)，同時(shí)阻礙電子傳輸。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及穩(wěn)定性能等特性，性能差異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的作用。
近年來(lái)，我國(guó)鋰離子電池市場(chǎng)一直保持快速增長(zhǎng)的形式，我國(guó)鋰離子電池市場(chǎng)規(guī)模由2011年的277億元增至2015年的850億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)32.4%。鋰電池對(duì)隔膜的要求包括：
（1）具有電子絕緣性，保證正負(fù)極的機(jī)械隔離；
（2）孔隙率保證低的電阻和高的離子電導(dǎo)率，對(duì)鋰離子有很好的透過(guò)性；
（3）電解質(zhì)的溶劑為強(qiáng)極性的有機(jī)化合物，有足夠的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性；
（4）具有良好的電解液的浸潤(rùn)性，并且吸液保濕能力強(qiáng)；
（5）力學(xué)穩(wěn)定性高，包括穿刺強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等，但厚度盡可能??；
（6）空間穩(wěn)定性和平整性好；
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