什么是鋰電池隔膜?它的制備方法有哪些?
什么是鋰電池隔膜?
鋰電池的結(jié)構(gòu)中,隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。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)異的隔膜對提高鋰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、負極分隔開來,防止兩極接觸而短路,此外還具有能使電解質(zhì)離子通過的功能。隔膜材質(zhì)是不導(dǎo)電的,其物理化學(xué)性質(zhì)對電池的性能有很大的影響。電池的種類不同,采用的隔膜也不同。對于鋰電池系列,由于電解液為有機溶劑體系,因而需要有耐有機溶劑的隔膜材料,一般采用高強度薄膜化的聚烯烴多孔膜。
鋰電池隔膜的要求
一、具有電子絕緣性,保證正負極的機械隔離。
二、有一定的孔徑和孔隙率,保證低的電阻和高的離子電導(dǎo)率,對鋰離子有很好的透過性。
三、由于電解質(zhì)的溶劑為強極性的有機化合物,隔膜必須耐電解液腐蝕,有足夠的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性。
四、對電解液的浸潤性好并具有足夠的吸液保濕能力。
五、具有足夠的力學(xué)性能,包括穿刺強度、拉伸強度等,但厚度盡可能小。
鋰電池隔膜的制備方法
鋰電池隔膜的制備方法分為干法和濕法兩類。
干法是將聚烯烴樹脂熔融、擠壓、吹膜制成結(jié)晶性聚合物薄膜,經(jīng)過結(jié)晶化處理、退火后,得到高度取向的多層結(jié)構(gòu),在高溫下進一步拉伸,將結(jié)晶界面進行剝離,形成多孔結(jié)構(gòu),可以增加薄膜的孔徑。干法有單向拉伸和雙向拉伸兩種方式。
濕法又稱相分離法或熱致相分離法,將液態(tài)烴或一些小分子物質(zhì)與聚烯烴樹脂混合,加熱熔融后,形成均勻的混合物,然后降溫進行相分離,壓制得膜片,再將膜片加熱至接近熔點溫度,進行雙向拉伸使分子鏈取向,最后保溫一定時間,用易揮發(fā)物質(zhì)洗脫殘留的溶劑,可制備出相互貫通的微孔膜材料。
















