鉅大LARGE | 點擊量:1289次 | 2021年04月09日
鋰電池對隔膜的要求有什么?
隔膜位于正極和負極之間,重要用途是將正負極活性物質分隔開,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。隔膜材質是不導電的,電池的種類不同,采用的隔膜也不同。關于鋰離子電池,由于電解液為有機溶劑體系,其隔膜要求具有以下性能。
1在電池體系內,其化學穩定性要好,所用材料能耐有機溶劑。
2機械強度大,使用壽命長。
3有機電解液的離子電導率比水溶液體系低,為了減少電阻,電極面積必須盡可能大,因此隔膜必須很薄。
4當電池體系發生異常時,溫度升高,為防止出現危險,在快速產熱溫度(120~140℃)開始時,熱塑性隔膜發生熔融,微孔關閉,變為絕緣體,防止電解質通過,從而達到遮斷電流的目的。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
5從鋰離子電池的角度而言,要能被有機電解液充分浸漬,而且在反復充放電過程中能保持高度浸漬。
電池中常用的隔膜材料一般是用纖維素或編織物、合成樹脂制得的多微孔膜。鋰離子電池一般采用高強度、薄膜化的聚烯烴系多孔膜,常用的隔膜有聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)微孔隔膜,以及丙烯與乙烯的共聚物、聚乙烯均聚物等,其中以Celgard公司生產的隔膜為代表。
近年來,將聚合物電解質用于鋰離子電池已實現了商品化,聚合物電解質在鋰離子電池中既是離子遷移的通道,又起到正負極材料間的隔膜用途。聚合物電解質可分為固體聚合物電解質及凝膠聚合物電解質,作為實用的聚合物電解質隔膜必須滿足以下幾個必要條件:①具有高的離子電導率,以降低電池內阻;②鋰離子的傳遞系數基本不變,以消除濃度極化;③可以忽略的電子導電性,以保證電極間有效的隔離;④電極材料有高的化學和電化學穩定性;