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一锂离子电池隔膜性能要求
锂离子电池隔膜位于正极和负极之间主要作用是将正负极活性物质分隔开防止两极因接触而短路此外在电化学反应时能保持必要的电解液形成离子移动的通道隔膜材质是不导电的电池的种类不同采用的隔膜也不同对于锂离子电池由于电解液为有机溶剂体系其隔膜要求具有以下性能
1具有电子绝缘性保证正负极的机械隔离
2有一定的孔径和孔隙率保证高的离子电导率对锂离子有很好的透过性
3由于电解质的溶剂为强极性的有机化合物隔膜必须耐电解液腐蚀有足够的化学和电化学稳定性
4对电解液的浸润性好并具有足够的吸液保湿能力
5具有足够的力学性能包括穿刺强度拉伸强度等但厚度尽可能小
6空间稳定性和平整性好
7热稳定性和自动关断保护性能好动力电池对隔膜的要求更高通常采用复合膜
8隔膜受热收缩要小否则会引起短路进而引发电池热失控
二锂离子电池隔膜有哪些种类
目前已商品化的锂离子电池隔膜主要有三类分别为PP/PE/PP多层复合微孔膜PP或PE单层微孔膜和涂布膜广泛使用的隔膜主要为聚烯烃微孔膜这种隔膜的化学结构稳定力学强度优良电化学稳定性好
根据不同的物理化学特性锂离子电池隔膜材料可以分为织造膜非织造膜(无纺布)微孔膜复合膜隔膜纸碾压膜等几类聚烯烃材料具有优异的力学性能化学稳定性和相对廉价的特点因此聚乙烯聚丙烯等聚烯烃微孔膜在锂离子电池研究开发初期便被用作锂离子电池隔膜
锂离子电池的隔膜根据结构和组成可以分为不同的类型现在市场上比较常见的主要有三种分别是多孔聚合物膜无纺布隔膜以及无机复合膜
1多孔聚合物膜是指通过机械方法热致相分离法浸没沉淀法等多种方法制备的孔隙分布均匀的锂离子电池隔膜
2无纺布隔膜是由定向或者是随机的纤维而构成的通常会与有机物或者是陶瓷凝胶复合来得到具有更优良化学与物理性质的锂离子电池隔膜
3无机复合膜多是采用无机纳米颗粒以及高聚合物复合而得到的锂离子电池隔膜
锂离子电池安全性问题是个复杂的综合性问题电池安全性最大的隐患是电池随机发生的内短路出现现场失效引发热失控所以开发和使用热稳定性高的材料是将来改善锂离子电池安全性能的根本途径和努力的方向