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鋰離子電池隔膜的性能和分類(lèi)介紹

2023.05.26

鋰離子電池隔膜,在鋰電池的結構中,隔膜是關(guān)鍵的內層組件之一。對于鋰電池系列,由于電解液為有機溶劑體系,因而需要有耐有機溶劑的隔膜材料,一般采用高強度薄膜化的聚烯烴多孔膜。

一、鋰離子電池隔膜產(chǎn)品的性能

由于鋰離子電池隔膜性能的優(yōu)劣決定著(zhù)鋰離子電池的容量、循環(huán)性能、充放電電流密度等關(guān)鍵特性,要求隔膜需具有合適的厚度、離子透過(guò)率、孔徑和孔隙率及足夠的化學(xué)穩定性、熱穩定性和力學(xué)穩定性等性能。

鋰離子電池隔膜具有大量曲折貫通的微孔,能夠保證電解質(zhì)離子自由通過(guò)形成充放電回路;而在電池過(guò)度充電或者溫度升高時(shí),隔膜通過(guò)閉孔功能將電池的正極和負極分開(kāi)以防止其直接接觸而短路,達到阻隔電流傳導,防止電池過(guò)熱甚至爆炸的作用。

二、鋰離子電池隔膜的分類(lèi)

根據不同的物理、化學(xué)特性,鋰電池隔膜材料可以分為:織造膜、非織造膜(無(wú)紡布)、微孔膜、復合膜、隔膜紙、碾壓膜等幾類(lèi)。聚烯烴材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能、化學(xué)穩定性和相對廉價(jià)的特點(diǎn),因此聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴微孔膜在鋰電池研究開(kāi)發(fā)初期便被用作鋰電池隔膜。盡管用其他材料制備鋰電池隔膜,如1999年F,Boudin 等采用相轉化法以聚偏氟乙烯(PVDF)為本體聚合物制備鋰電池隔膜;Kuribayash Isao等研究纖維素復合膜作為鋰電池隔膜材料。

然而,至今商品化鋰電池隔膜材料仍主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。固體和凝膠電解質(zhì)開(kāi)始被用作一個(gè)特殊的組件,同時(shí)發(fā)揮電解液和電池隔膜的作用,是一項新興的技術(shù)手段。


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