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电池种类不同,采用隔膜不同 锂电池对隔膜的要求有什么?2021-04-10 08:14

隔膜位于正极和负极之间,重要用途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。关于锂离子电池,由于电解液为有机溶剂体系,其隔膜要求具有以下性能。

1在电池体系内,其化学稳定性要好,所用材料能耐有机溶剂。

2机械强度大,使用寿命长。

3有机电解液的离子电导率比水溶液体系低,为了减少电阻,电极面积必须尽可能大,因此隔膜必须很薄。

4当电池体系发生异常时,温度升高,为防止出现危险,在快速产热温度(120~140℃)开始时,热塑性隔膜发生熔融,微孔关闭,变为绝缘体,防止电解质通过,从而达到遮断电流的目的。

5从锂离子电池的角度而言,要能被有机电解液充分浸渍,而且在反复充放电过程中能保持高度浸渍。

电池中常用的隔膜材料一般是用纤维素或编织物、合成树脂制得的多微孔膜。锂离子电池一般采用高强度、薄膜化的聚烯烃系多孔膜,常用的隔膜有聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)微孔隔膜,以及丙烯与乙烯的共聚物、聚乙烯均聚物等,其中以Celgard公司生产的隔膜为代表。

近年来,将聚合物电解质用于锂离子电池已实现了商品化,聚合物电解质在锂离子电池中既是离子迁移的通道,又起到正负极材料间的隔膜用途。聚合物电解质可分为固体聚合物电解质及凝胶聚合物电解质,作为实用的聚合物电解质隔膜必须满足以下几个必要条件:①具有高的离子电导率,以降低电池内阻;②锂离子的传递系数基本不变,以消除浓度极化;③可以忽略的电子导电性,以保证电极间有效的隔离;④电极材料有高的化学和电化学稳定性。

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