鋰電池的好壞該如何辨別?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-07-08 18:09
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電池的重要原材料 —— 隔膜,鋰電池的結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一,位于正極和負極之間。
隔膜的主要作用是將正負極活性物質(zhì)分隔開,防止兩極因接觸而短路;此外在電化學反應時,能保持必要的電解液,形成離子移動的通道;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。
要知道,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)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。
因此,隔膜必須具備以下七個條件:
(1)具有電子絕緣性,保證正負極的機械隔離。
(2)有一定的孔徑和孔隙率,保證低的電阻和高的離子電導率,對鋰離子有很好的透過性。
(3)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,有足夠的化學和電化學穩(wěn)定性。
(4)對電解液的浸潤性好并具有足夠的吸液保濕能力。
(5)具有足夠的力學性能,包括穿刺強度、拉伸強度等,但厚度盡可能小。
(6)空間穩(wěn)定性和平整性好。
(7)熱穩(wěn)定性和自動關(guān)斷保護性能好。動力電池對隔膜的要求更高,通常采用復合膜。
目前,市場上的隔膜材料主要以聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯(polypropylene,PP)為主的聚烯烴(Polyolefin)類隔膜。其中PE 產(chǎn)品主要由濕法工藝制得,PP 產(chǎn)品主要由干法工藝制得。至于PE 和PP 這兩種材料的特性。
總體而言,PP 相對更耐高溫,PE 相對耐低溫;PP 密度比PE ??;PP 熔點和閉孔溫度比PE高;PP 制品比PE 脆;PE 對環(huán)境應力更敏感。(1)0.2C5A放電性能,在環(huán)境溫度為23℃±2℃的條件下擱置0.5h-1h,而后以0.2C5A電流放電到終止電壓。放電時間不低于294min。
(2)高溫性能在將電芯放入55℃±2℃的高溫箱中恒溫2h,然后以0.2C5A電流放電終止電壓,放電時間不低于5h。
(3)低溫性能在將電芯放入-10℃±2℃低溫箱中恒溫4h,然后以0.2C5A電流放電至終止電壓,放電時間不低于3h。
三、環(huán)境性能測試
(1)振動測試將電芯用夾具安裝振動臺的臺面上,從三個方向每個方向上從10--55Hz循環(huán)掃頻振動30min掃頻速為10ct/min,振動頻率為10hz-30hz位移幅值(單振幅)0.38mm;電芯外觀無明顯損傷漏液,冒煙爆炸開路電壓不低于90%初始電壓。
(2)自由跌落測試將電芯由1m的位置跌落到18-20mm的木板上,從x,y,z正負6個方向各跌落1詞后,將電芯以0.5AC5A電流放電至終止電壓,然后以0.5C5A的電流進行充放電循環(huán),不少于3次充放電。電芯不漏液,冒煙或爆炸開路電壓不低于90%。
四、安全測試
(1)重物沖擊將電芯放在沖擊臺上,并將口徑15.8mm±2mm鋼柱置于電池中心,將9.1kg±0.1kg重錘自610mm±25mm高度自由落下,電芯允許發(fā)生變形,電芯不起火,不爆炸。
(2)過充電,將電芯連接恒壓電源,調(diào)節(jié)電流3C5A,電壓10v,電流接近0A,電芯溫度下降到比峰值低約10℃時,電芯不起火,不爆炸。
(3)短路測試將接有熱電偶的電芯置于通風櫥中,用銅線短路其正負極,實驗過程中監(jiān)視電芯,溫度變化,溫度下降到比峰值低10℃時結(jié)束實驗,電芯不起火,不爆炸電芯表面溫度小于150℃為合格產(chǎn)品。
















