鋰電隔膜對工藝和材料的要求是什么?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-07-05 16:49
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鋰離子電池隔膜、正極材料、負(fù)極材料和電解液是組成鋰離子電池最重要的材料。鋰離子電池內(nèi)部采用螺旋繞制結(jié)構(gòu),需用非常精細(xì)且滲透性強的薄膜隔離材料在正、負(fù)極間間隔而成,
目前,大規(guī)模商品化的鋰離子電池隔膜生產(chǎn)材料以聚烯烴為主,主要包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)復(fù)合材料。
聚烯烴可提供良好的機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性和高溫自閉性能,是當(dāng)前鋰離子電池隔膜的主要原材料,隔膜按不同特性劃分的具體分類如下:
(2)產(chǎn)品功能
鋰離子電池隔膜具有大量曲折貫通的微孔,能夠保證電解質(zhì)離子自由通過形成充放電回路;而在電池過度充電或者溫度升高時,隔膜通過閉孔功能將電池的正極和負(fù)極分開以防止其直接接觸而短路,達(dá)到阻隔電流傳導(dǎo),防止電池過熱甚至爆炸的作用。隔膜具體功能示意如下:
鋰電隔膜工藝有哪些?對產(chǎn)品性能有哪些要求?
(3)產(chǎn)品性能
由于鋰離子電池隔膜性能的優(yōu)劣決定著鋰離子電池的容量、循環(huán)性能、充放電電流密度等關(guān)鍵特性,要求隔膜需具有合適的厚度、離子透過率、孔徑和孔隙率及足夠的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和力學(xué)穩(wěn)定性等性能。具體如下:
(4)產(chǎn)品工藝
鋰離子電池隔膜需要具備的諸多特性,對其生產(chǎn)工藝提出了特殊的要求,而生產(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)計等工藝。其中,微孔制備技術(shù)是鋰離子電池隔膜制備工藝的核心,其分為干法單向拉伸、干法雙向拉伸和濕法工藝。
國外干法單向拉伸技術(shù)工藝主要由美國Celgard 公司研發(fā)和掌握,日本宇部向美國Celgard 公司部分購買了該項技術(shù),經(jīng)過多年發(fā)展,該技術(shù)在美國和日本已非常成熟;國內(nèi)干法單向拉伸技術(shù)由星源材質(zhì)2008 年自主研發(fā)成功并取得了相應(yīng)的專利技術(shù);干法雙向拉伸技術(shù)是我國中國科學(xué)院化學(xué)所研究自主開發(fā)的工藝;濕法工藝技術(shù)最早是由日本旭化成提出的。1、采用質(zhì)量過關(guān)的鋰電池,需要合格穩(wěn)定的供應(yīng)商提供性能良好的單體電池,單體電池經(jīng)過一系列安全測試和性能測試,合格后使用。
2、要求電池內(nèi)阻低且一致性好,無論14.8V鋰電池組還是其它儲能電池包,都要保證低內(nèi)阻保證大電流放電的容量、平臺,散熱性等。
3、電池結(jié)構(gòu)上采用通風(fēng)設(shè)計,相鄰二只電池間保留不低于2mm的間距,此結(jié)構(gòu)要求用塑膠支架固定電池。
4、PACK電池廠在點焊使用開槽鎳片,鎳片尺寸滿足大電流放電要求,鎳片材料保證低內(nèi)阻,點焊機(jī)保證穩(wěn)定工作,焊針保證質(zhì)量,操作者經(jīng)培訓(xùn)考核并合格后上崗操作,點焊后檢測焊點是否牢固。另每批次產(chǎn)品做振動實驗以驗證抗振性能。
















