鋰離子電池隔膜的物理化學(xué)性質(zhì)
發(fā)布時(shí)間:2020-09-30 14:45:00 瀏覽:1710次 責任編輯:惠州市凱業(yè)盛能源有限公司
由于不同的制備工藝,鋰離子電池隔膜的一致性可能會(huì )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(guān)一致性,如在電子顯微鏡下觀(guān)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(huì )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(mǎn)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中,不可防止地會(huì )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(huì )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,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。
3、化學(xué)穩定性。隔膜應在電解液中保持長(cháng)期穩定,在強氧化還原條件下不得與電解液和電極材料發(fā)生反應。通過(guò)測量電解液的耐腐蝕性和膨脹收縮速率來(lái)評價(jià)隔膜的化學(xué)穩定性。
4、熱穩定性。鋰離子電池在充放電過(guò)程中會(huì )釋放熱量,尤其是在短路或過(guò)充電時(shí),會(huì )有大量的熱量釋放出來(lái)。因此,當溫度升高時(shí),隔膜應保持原有的完整性和一定的機械強度,繼續起到正負電極隔離的用途,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。當溫度高于一定溫度時(shí),鋰離子電池內部會(huì )發(fā)生放熱反應,導致自熱。另外,由于充電器故障、安全電流故障等,都會(huì )導致電池的過(guò)充或外部短路,這些情況都會(huì )出現大量的熱量。因為熱塑性聚烯烴材質(zhì),溫度接近聚合物熔點(diǎn)時(shí),多孔聚合物的離子傳導膜成為絕緣層沒(méi)有漏洞,收毛孔,導致關(guān)閉現象,從而阻礙了離子繼續構成一個(gè)電路,保護電池,因此聚烯烴隔膜可以供應額外的保護電池。
隔膜的重要用途是將鋰離子電池的正極和負極分開(kāi),防止正極和負極接觸和短路。此外,它還具有使電解質(zhì)離子通過(guò)的功能。據了解,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。