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鋰電池隔膜理化性質(zhì)解析

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:324次  |  2023年11月14日  

一致性:由于不同的制備工藝,鋰離子電池隔膜的一致性可能會有很大的差異。這種一致性包括其自身的特性,如閉合溫度和表觀一致性,如在電子顯微鏡下觀察到的孔的一致性和厚度的一致性。


鋰離子電池隔膜的物理化學(xué)性質(zhì)


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(huán)性能和充放電效率。隔膜的潤濕率是指電解質(zhì)進(jìn)入隔膜微孔的速度,這與隔膜的表面能、孔徑、孔隙度、彎曲度等特性有關(guān)。


2.膜片的吸收率。由于鋰離子電池隔膜材料具有電解液的功能,所以必須滿足以下條件:足以確保離子通道暢通,液體吸收速率和在電池系統(tǒng)中,不可防止地會有很多副用途發(fā)生,消耗大量的電解質(zhì),所以必須有足夠的儲備,否則會造成缺乏電解質(zhì)界面阻力的新增,同時(shí)也將加速電解質(zhì)的消費(fèi),這將是一個(gè)惡性循環(huán),所以流體隔膜的吸收速率是一個(gè)重要的參數(shù)。


3.化學(xué)穩(wěn)定性。隔膜應(yīng)在電解液中保持長期穩(wěn)定,在強(qiáng)氧化還原條件下不得與電解液和電極材料發(fā)生反應(yīng)。通過測量電解液的耐腐蝕性和膨脹收縮速率來評價(jià)隔膜的化學(xué)穩(wěn)定性。

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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%

4.熱穩(wěn)定性。鋰離子電池在充放電過程中會釋放熱量,尤其是在短路或過充電時(shí),會有大量的熱量釋放出來。因此,當(dāng)溫度升高時(shí),隔膜應(yīng)保持原有的完整性和一定的機(jī)械強(qiáng)度,繼續(xù)起到正負(fù)電極隔離的用途,防止短路的發(fā)生。


5.隔膜電阻。膜片電阻率實(shí)際上是電解液在微孔中的電阻率,它與許多因素有關(guān),如孔隙率、孔的彎曲度、電解液的電導(dǎo)率、膜厚、電解液對膜片材料的潤濕性等。它是比較常用的測試隔膜電阻的交流阻抗方法。由于薄膜很薄,經(jīng)常存在缺陷,新增了測量結(jié)果的誤差。因此,我們經(jīng)常使用多層樣本,并取平均值。


6.自閉的性能。當(dāng)溫度高于一定溫度時(shí),鋰離子電池內(nèi)部會發(fā)生放熱反應(yīng),導(dǎo)致自熱。另外,由于充電器故障、安全電流故障等,都會導(dǎo)致電池的過充或外部短路,這些情況都會出現(xiàn)大量的熱量。因?yàn)闊崴苄跃巯N材質(zhì),溫度接近聚合物熔點(diǎn)時(shí),多孔聚合物的離子傳導(dǎo)膜成為絕緣層沒有漏洞,收毛孔,導(dǎo)致關(guān)閉現(xiàn)象,從而阻礙了離子繼續(xù)構(gòu)成一個(gè)電路,保護(hù)電池,因此聚烯烴隔膜可以供應(yīng)額外的保護(hù)電池。


隔膜的重要用途是將鋰離子電池的正極和負(fù)極分開,防止正極和負(fù)極接觸和短路。此外,它還具有使電解質(zhì)離子通過的功能。據(jù)了解,隔膜的好壞直接影響到鋰離子電池的容量、循環(huán)容量和安全性能等特性,隔膜的優(yōu)異性能對提高電池的綜合性能具有重要用途。


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