鋰離子電池隔膜的性能參數(shù)主要是什么?
來源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-30 13:48
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1、孔徑的大小及分布與制備方法有關(guān);2、孔徑大小影響隔膜的透過能力;3、分布不均勻?qū)е码姵貎?nèi)部電流密度不一致,形成枝狀晶刺穿隔膜。
透氣率
1、Gurley指數(shù),是一個重要物化指標(biāo);2、與電池內(nèi)阻成正比;3、數(shù)值越大,內(nèi)阻越大。
自動關(guān)閉機(jī)理
1、這是一種安全保護(hù)性能;2、限制溫度升高和防止短路;3、安全窗口溫度越高愈好,電池的安全性越高;4、與隔膜的原材料和隔膜的結(jié)構(gòu)有關(guān);5、材料熔點(diǎn)決定隔膜的閉孔溫度。
孔隙率
孔的體積和隔膜體積的比值,一般隔膜孔隙率在35%-60%之間。
熱穩(wěn)定性
隔膜受熱時尺寸穩(wěn)定性。
力學(xué)強(qiáng)度
要求抗穿刺強(qiáng)度高;單向拉伸,拉伸~50N,橫向~5N;雙向拉伸,要求2個方向要求一致。
鋰離子電池隔膜制造工藝
高性能鋰電池需要隔膜具有厚度均勻性以及優(yōu)良的力學(xué)性能(包括拉伸強(qiáng)度和抗穿刺強(qiáng)度)、透氣性能、理化性能(包括潤濕性、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、安全性)。據(jù)了解,隔膜的優(yōu)異與否直接影響鋰電池的容量、循環(huán)能力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。
鋰電池隔膜具有的諸多特性以及其性能指標(biāo)的難以兼顧決定了其生產(chǎn)工藝技術(shù)壁壘高、研發(fā)難度大。隔膜生產(chǎn)工藝包括原材料配方和快速配方調(diào)整、微孔制備技術(shù)、成套設(shè)備自主設(shè)計(jì)等諸多工藝。其中,微孔制備技術(shù)是鋰電池隔膜制備工藝的核心,根據(jù)微孔成孔機(jī)理的區(qū)別可以將隔膜工藝分為干法與濕法兩種。
干法隔膜工藝
干法隔膜工藝是隔膜制備過程中最常采用的方法,該工藝是將高分子聚合物、添加劑等原料混合形成均勻熔體,擠出時在拉伸應(yīng)力下形成片晶結(jié)構(gòu),熱處理片晶結(jié)構(gòu)獲得硬彈性的聚合物薄膜,之后在一定的溫度下拉伸形成狹縫狀微孔,熱定型后制得微孔膜。目前干法工藝主要包括干法單向拉伸和雙向拉伸兩種工藝。
干法單拉
干法單拉是使用流動性好、分子量低的聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)聚合物,利用硬彈性纖維的制造原理,先制備出高取向度、低結(jié)晶的聚烯烴鑄片,低溫拉伸形成銀紋等微缺陷后,采用高溫退火使缺陷拉開,進(jìn)而獲得孔徑均一、單軸取向的微孔薄膜。
















