鋰離子電池隔膜的基本參數(shù)有哪些？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-26 14:25
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鋰電池隔膜參數(shù)是什么?隔膜的性能要求。鋰離子電池隔膜作為鋰離子電池的四大主要材料之一，通常是一種絕緣性能良好的材料，為鋰離子在電解質(zhì)中遷移提供了通道。隔膜的性能參數(shù)對鋰電池的性能有很大的影響。因此，設(shè)計(jì)和制備優(yōu)良的隔膜材料對提高鋰離子電池的容量和安全性具有重要作用。
鋰離子電池隔膜的基本參數(shù)是什么?
影響鋰離子電池膜性能的主要因素有化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、膜的孔隙大小和潤濕性、安全防護(hù)的自封閉性能等。
鋰電池分離器。JPG
低滲透速率
從學(xué)術(shù)角度來看，電池中的隔膜是惰性的，也就是說，隔膜不是電池的必要部分，只是電池工業(yè)生產(chǎn)的必要條件。通常情況下，鋰離子電池的薄膜有一個滲透性參數(shù)，或格利數(shù)。這個數(shù)字被定義為氣體體積在給定壓力下通過隔膜的一個區(qū)域所需要的時(shí)間。煤氣的體積通常是50cc，但有些公司也會標(biāo)上100cc。
低滲透程度
為了保證鋰電池的內(nèi)阻不太大，要求薄膜能夠被電池電解液完全滲透。對此沒有公認(rèn)的測試標(biāo)準(zhǔn)。
●化學(xué)穩(wěn)定性
換句話說，鋰電池分離器在電化學(xué)反應(yīng)中需要是惰性的。經(jīng)過幾年的工業(yè)試驗(yàn)，一般認(rèn)為目前的膜材料PE或PP是符合化學(xué)惰性要求的。
厚度較低
對于動力鋰電池，由于裝配過程的機(jī)械要求，通常需要更厚的隔膜。當(dāng)然，對于大功率電池來說，安全性也是非常重要的，而且更厚的隔膜往往意味著更好的安全性。
當(dāng)孔徑
一般來說，為了防止電極顆粒之間的直接接觸，重要的是要防止電極顆粒直接通過隔膜。目前，所用的電極粒子一般在10微米左右。一般來說，亞微米直徑的隔膜足以防止電極粒子直接通過。當(dāng)然也不排除一些電極表面處理不好，粉塵較多，導(dǎo)致微短路等情況。
●熱穩(wěn)定性
隔膜需要在鋰電池使用的溫度范圍(-20c ~60C)內(nèi)保持熱穩(wěn)定性。一般情況下，目前使用的隔膜PE或PP材料都能滿足上述要求。
低孔隙度
目前，鋰離子電池隔膜的孔隙率約為40%?？紫抖却笮∨c內(nèi)阻有一定的關(guān)系，但不能直接比較不同類型中隔之間空隙的絕對值。
鋰電池隔膜材料的性能要求
鋰離子電池由正極和負(fù)極材料、電解質(zhì)、膜和電池外殼組成。膜作為電池的“第三極”，是鋰離子電池的關(guān)鍵組成部分之一。該膜吸收電解液后，可以隔離正極和負(fù)極，防止短路，同時(shí)允許鋰離子傳導(dǎo)。在過度充電或溫度升高時(shí)，隔膜會阻止電流通過封閉器，防止爆炸。
膜性能的優(yōu)勢決定了電池的界面結(jié)構(gòu)和內(nèi)阻，影響電池的容量、循環(huán)性能、充放電電流密度等關(guān)鍵特性。性能優(yōu)良的隔膜對提高鋰電池的綜合性能起著重要的作用。
1. 潤濕性和潤濕速度:良好的潤濕性有利于提高膜與電解質(zhì)的親和力，擴(kuò)大膜與電解質(zhì)的接觸面，從而提高離子電導(dǎo)率，提高電池的充放電性能和容量。隔膜對電解質(zhì)的潤濕性可以通過測量其吸收和持液率來測量。
2. 化學(xué)穩(wěn)定性:膜在電解液中保持長期穩(wěn)定性，不與電解液和電極材料發(fā)生反應(yīng)。通過測定電解液的耐腐蝕性和膨脹收縮性來評價(jià)其化學(xué)穩(wěn)定性。
