鉅大LARGE | 點擊量:1282次 | 2020年09月21日
鋰離子電池隔膜理化性質
1.潤濕性和潤濕速度。隔膜的潤濕性不好會新增隔膜和鋰離子電池的電阻,影響鋰離子電池的循環性能和充放電效率。隔膜的潤濕速度是指電解液進入隔膜微孔的快慢,它與隔膜的表面能、孔徑、孔隙率、曲折度等特性有關。
2.隔膜的吸液率。由于鋰離子電池隔膜材料兼具電解質的功能,所以必須具備下列條件:足夠的吸液率以保證離子通道暢通無阻,而且在電池體系中,不可防止的會有大量的副反應發生,消耗大量的電解液,所以必須有足夠的貯備,否則就會由于電解液的缺少引起界面電阻的新增,同時還會加速電解液的消耗,這將是惡性的循環,所以吸液率是個很重要的隔膜參數。
3.化學穩定性。隔膜在電解液中應當保持長期的穩定性,在強氧化和強還原的條件下,不與電解液和電極物質發應。隔膜的化學穩定性是通過測定耐電解液腐蝕能力和脹縮率來評價的。
4.熱穩定性。鋰離子電池在充放電過程中會釋放熱量,尤其在短路或過充電的時候,會有大量熱量放出。因此,當溫度升高的時候,隔膜應當保持原來的完整性和一定的機械強度,繼續起到正負電極的隔離用途,防止短路的發生。
5.隔膜的電阻。隔膜的電阻率實際上是微孔中電解液的電阻率,它與很多因素有關,如孔隙度、孔的曲折度、電解液的電導率、膜厚和電解液對隔膜材料的潤濕程度等。測試隔膜電阻更常用的是交流阻抗法,由于薄膜很薄,往往存在疵點而使測量結果的誤差增大,因此經常采用多層試樣,再取測量的平均值。
6.自閉性能。在一定的溫度以上時,鋰離子電池內的組分將發生放熱反應而導致自熱,另外由于充電器失靈、安全電流失靈等將導致過度充電或者電池外部短路時,這些情況都會出現大量的熱量。由于聚烯烴材料的熱塑性質,當溫度接近聚合物熔點時,多孔的離子傳導的聚合物膜會變成無孔的絕緣層,微孔閉合而出現自關閉現象,從而阻斷離子的繼續傳輸而形成斷路,起到保護電池的用途,因此聚烯烴隔膜能夠為電池供應額外的保護。
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