保證鋰離子電池安全性隔膜材料必要條件是什么
作為鋰電池的關(guān)鍵材料,電池隔膜在其中扮演著電子隔絕的作用,阻止正負(fù)極直接接觸,允許電解液中鋰離子自由通過(guò),同時(shí),隔膜對(duì)于保障電池的安全運(yùn)行也起至關(guān)重要的作用。
我國(guó)鋰電池隔膜行業(yè)處于高速發(fā)展的階段,濕法隔膜逐漸成為主流的技術(shù)路線,但同時(shí)國(guó)產(chǎn)隔膜整體技術(shù)水平與國(guó)際一線公司技術(shù)水平還有較大差距。
在技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域,傳統(tǒng)的聚烯烴隔膜已無(wú)法滿足當(dāng)前鋰電池的需求,高孔隙率、高熱阻、高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、對(duì)電解液具有良好浸潤(rùn)性是今后鋰離子電池的發(fā)展方向。
作為鋰電池的關(guān)鍵材料,隔膜在其中扮演著電子隔絕的作用,阻止正負(fù)極直接接觸,允許電解液中鋰離子自由通過(guò),同時(shí),隔膜對(duì)于保障電池的安全運(yùn)行也起至關(guān)重要的作用。
在特殊情況下,如事故、刺穿、電池濫用等,會(huì)發(fā)生隔膜局部破損而造成正負(fù)極的直接接觸,從而引發(fā)劇烈的電池反應(yīng)造成電池的起火爆炸。
因此,為了提高鋰離子電池的安全性,保證電池的安全平穩(wěn)運(yùn)行,隔膜必須滿足以下幾個(gè)條件:
1.化學(xué)穩(wěn)定性:不與電解質(zhì)、電極材料發(fā)生反應(yīng)
2.浸潤(rùn)性:與電解質(zhì)易于浸潤(rùn)且不伸長(zhǎng)、不收縮
3.熱穩(wěn)定性:耐受高溫,具有較高的熔斷隔離性
4.機(jī)械強(qiáng)度:拉伸強(qiáng)度好,以保證自動(dòng)卷繞時(shí)的強(qiáng)度和寬度不變
5.孔隙率:較高的孔隙率以滿足離子導(dǎo)電的需求
當(dāng)前,市場(chǎng)上商業(yè)化的鋰電池隔膜主要是以聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)為主的微孔聚烯烴隔膜,這類隔膜憑借著較低的成本、良好的機(jī)械性能、優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用在鋰電池隔膜中。但由于聚烯烴材料本身疏液表面和低的表面能導(dǎo)致這類隔膜對(duì)電解液的浸潤(rùn)性較差,影響電池的循環(huán)壽命。
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