鋰電池隔膜的要求有哪些？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-12-26 14:07
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鋰離子電池隔板，電池隔板的重要性。近年來，鋰離子電池技術(shù)發(fā)展迅速。在各種化學(xué)電源系統(tǒng)中，鋰離子電池因其電壓高、比能高、壽命長等優(yōu)點而成為最受青睞的二次電池。膜作為電池的核心材料之一，決定了鋰電池的性能，因此膜材料及其制備技術(shù)需要進一步研究。今天我要講的是鋰電池分離器，電池分離器的重要性。
鋰電池隔膜。JPG
鋰離子電池分離器分類
根據(jù)物理化學(xué)特性的不同，鋰電池隔膜可分為:編織膜、無紡布膜(無紡布)、微孔膜、復(fù)合膜、膜紙、卷筒膜等類別。盡管種類繁多，目前商用鋰電池膜材料主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。
鋰離子電池分離器詳情
鋰離子電池主要由正極、負極、膜、電解質(zhì)等組成。充電時，鋰離子(Li+)從正極退出，穿過電解質(zhì)膜，到達負極，并嵌入負極晶格中。此時正極處于貧鋰狀態(tài)，負極處于富鋰狀態(tài)。放電時，Li+從富鋰態(tài)的負極退出，再次穿過電解質(zhì)中的隔膜，進入貧鋰態(tài)的正極，插入正極晶格。此時正極處于富鋰狀態(tài)，負極處于貧鋰狀態(tài)。為了維持電荷平衡，鋰離子在充放電過程中在正極和負極之間移動，而相同數(shù)量的電子在外部電路中來回移動形成電流。
電池隔板的重要性
膜是鋰離子電池的重要組成部分。它位于電池內(nèi)部正極和負極之間，確保鋰離子能夠通過，同時防止電子轉(zhuǎn)移。膜片的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)和內(nèi)阻，直接影響電池的容量、循環(huán)和安全性能。性能優(yōu)良的膜片對提高電池的綜合性能起著重要的作用。
隔膜在鋰電池中的作用主要體現(xiàn)在兩個方面:
一是為電池提供安全保障。隔膜材料首先必須有良好的絕緣,為了防止陽極接觸短路或粒子,樹突棘的毛刺,磨損和短路,因此,隔膜需要一定的拉伸,擊穿強度,不易撕裂,突然的高溫條件下基本保持穩(wěn)定的大小和不會融化凝結(jié)導(dǎo)致大面積的電池的短路和熱失控。
二是提供鋰離子電池實現(xiàn)充放電功能、倍增器性能的微通道。因此，膜片必須是高孔隙率、微孔分布均勻的薄膜。鋰離子在電池中的遷移受到材料本身特性和成膜后孔隙特性的制約。
鋰電池隔膜的要求
鋰離子電池的隔膜要求包括:
(1)具有電子絕緣，保證正負極的機械隔離;
(2)具有一定的孔徑和孔隙率，保證了低阻高離子電導(dǎo)率和對鋰離子的良好滲透性;
(3)耐電解液腐蝕，具有足夠的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性。這是因為電解液的溶劑是高度極性的有機化合物;
(4)電解液滲透力好，吸液保濕能力強;
(5)機械穩(wěn)定性高，包括穿刺強度、抗拉強度等，但厚度盡量小;
(6)具有良好的空間穩(wěn)定性和平穩(wěn)性;
(7)具有良好的熱穩(wěn)定性和自動停機保護性能;
(8)熱收縮率小，否則會造成短路，使電池失去對熱量的控制。此外，電力電池通常使用復(fù)合膜，這需要更高的隔膜。
我國的鋰離子電池隔膜在干燥工藝技術(shù)上取得了重大突破，已具備國際一流的制造水平。
