一、鋰離子電池隔膜性能要求
鋰離子(zi)電池隔膜位于正極和負極之間,主要作用是(shi)將正負極活性物質(zhi)分隔開,防止兩極因(yin)接(jie)觸而短(duan)路;此外在(zai)電(dian)化學反(fan)應(ying)時(shi),能保持必(bi)要的(de)電(dian)解液,形成離子移動(dong)的(de)通道。隔膜材質(zhi)是(shi)不導電(dian)的(de),電(dian)池(chi)(chi)的(de)種類不同,采用的(de)隔膜也不同。對于鋰離子電(dian)池(chi)(chi),由于電(dian)解液為有(you)機溶(rong)劑體系,其(qi)隔膜要求具有(you)以(yi)下性能:
1、具有電子絕緣(yuan)性,保證正(zheng)負極的機械隔離。
2、有一定的孔徑和(he)孔隙率(lv),保證高的離子電導率(lv),對鋰離子有很好的透過性。
3、由于電解質的(de)溶劑為(wei)強極性的(de)有機化合物,隔膜必須耐(nai)電解液腐蝕,有足夠的(de)化學和電化學穩(wen)定性。
4、對電解液(ye)的浸潤(run)性(xing)好并具有足(zu)夠的吸液(ye)保濕(shi)能力。
5、具有(you)足夠的力學(xue)性能,包括穿刺(ci)強(qiang)度、拉伸強(qiang)度等,但厚度盡可能小。
6、空(kong)間穩(wen)定(ding)性(xing)和平整性(xing)好。
7、熱穩定性和自動(dong)關斷(duan)保護(hu)性能好(hao)。動(dong)力電(dian)池對隔膜(mo)的要求更(geng)高,通(tong)常采用復合(he)膜(mo)。
8、隔(ge)膜受熱收縮要小(xiao),否則會引起短路,進(jin)而引發(fa)電(dian)池熱失控(kong)。
二、鋰離子電池隔膜有哪些種類
目前,已商品化的鋰離子電池隔膜主要有(you)三(san)類,分別為PP/PE/PP多層復合微孔(kong)(kong)膜(mo)、PP或PE單層微孔(kong)(kong)膜(mo)和(he)涂布膜(mo)。廣泛(fan)使(shi)用的(de)隔膜(mo)主要為聚烯烴微孔(kong)(kong)膜(mo),這(zhe)種隔膜(mo)的(de)化學結(jie)構穩(wen)定(ding)(ding),力學強度優(you)良,電化學穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)好。
根據不同的物理、化(hua)學(xue)特(te)(te)性(xing),鋰離(li)子電(dian)池(chi)隔膜(mo)(mo)(mo)(mo)材料可(ke)以分為(wei):織造膜(mo)(mo)(mo)(mo)、非織造膜(mo)(mo)(mo)(mo)(無紡布(bu))、微孔膜(mo)(mo)(mo)(mo)、復合膜(mo)(mo)(mo)(mo)、隔膜(mo)(mo)(mo)(mo)紙、碾壓膜(mo)(mo)(mo)(mo)等(deng)幾類。聚(ju)烯(xi)烴(jing)材料具有優異的力(li)學(xue)性(xing)能、化(hua)學(xue)穩定性(xing)和相對廉價的特(te)(te)點(dian),因此(ci)聚(ju)乙烯(xi)、聚(ju)丙(bing)烯(xi)等(deng)聚(ju)烯(xi)烴(jing)微孔膜(mo)(mo)(mo)(mo)在鋰離(li)子電(dian)池(chi)研究開發初期便被用作鋰離(li)子電(dian)池(chi)隔膜(mo)(mo)(mo)(mo)。
鋰離子(zi)電池(chi)的隔膜(mo)根(gen)據結(jie)構和組成可以分為不同(tong)的類型,現在市場上比較常見(jian)的主要有(you)三種,分別是多(duo)孔(kong)聚合物膜(mo)、無紡布隔膜(mo)以及無機復合膜(mo)。
1、多孔聚合物膜:是指通過機械方法(fa)、熱致(zhi)相分(fen)(fen)離法(fa)、浸沒沉(chen)淀法(fa)等(deng)多種(zhong)方法(fa)制備的孔隙(xi)分(fen)(fen)布(bu)均勻的鋰離子電池隔膜。
2、無紡布隔膜:是由定向或者是隨(sui)機(ji)的(de)纖(xian)維而構成的(de),通(tong)常(chang)會與有機(ji)物(wu)或者是陶瓷(ci)凝膠(jiao)復合,來得(de)到具有更優良化學與物(wu)理性質的(de)鋰(li)離子電池隔膜。
3、無機復合膜:多是采用無(wu)機納米顆(ke)粒以及(ji)高聚合物(wu)復合而得到(dao)的(de)鋰離子電(dian)池隔膜。
鋰(li)離子電池安(an)全(quan)性(xing)(xing)問題是個(ge)復(fu)雜的(de)綜合(he)性(xing)(xing)問題。電池安(an)全(quan)性(xing)(xing)最大的(de)隱患(huan)是電池隨機發生(sheng)的(de)內短(duan)路,出現現場失效,引發熱(re)失控(kong)。所(suo)以開發和(he)使用熱(re)穩定性(xing)(xing)高的(de)材料是將來改(gai)善鋰(li)離子電池安(an)全(quan)性(xing)(xing)能的(de)根本途徑(jing)和(he)努(nu)力的(de)方向(xiang)。