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隔膜對鋰離子電池有什么影響 鋰電池隔膜的基本參數(shù)有哪些

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摘要:隔膜是鋰離子電池的重要組件,在鋰離子電池的內(nèi)部起到了至關(guān)重要的作用。隔膜性能的好壞直接影響電池的容量、倍率、壽命以及安全等性能。那么,鋰離子電池隔膜主要性能參數(shù)有哪些?孔徑大小及分布、透氣率、自動關(guān)閉機(jī)理、孔隙率等等。

一、隔膜對鋰離子電池有什么影響

1、對電壓的影響

鋰電池隔膜厚度較薄,離子遷移的通道較短,極化現(xiàn)象就會有一定消弱,鋰離子電池的低溫電壓平臺相對就會較高。隔膜孔洞過大會加快鋰離子電池的自放電過程,從而降低電池的電壓一致性。

2、對安全性的影響

厚一些的隔膜在鋰離子電池受到外物沖擊的時候,能夠更好的保障內(nèi)部的正負(fù)極的隔離,所以厚一些的隔膜同時意味著更好的安全性。

由于鋰離子電池在持續(xù)的使用過程中溫度會升高,所以隔膜一般有能夠供應(yīng)一個熱關(guān)閉的附加功能。當(dāng)鋰離子電池包內(nèi)內(nèi)阻提高三個數(shù)量級時,隔膜的熱關(guān)閉功能將會開始用途。

3、對內(nèi)阻的影響

隔膜的透氣率和裝配其的鋰離子電池的內(nèi)阻成正比,即隔膜的透氣率越高,鋰離子電池的內(nèi)阻就會越大。

隔膜能否被鋰離子電池所用的電解液完全浸潤也會影響電池的內(nèi)阻。電解液的浸潤度與隔膜材料本身有關(guān)也與其內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)相關(guān)。

二、鋰電池隔膜的基本參數(shù)有哪些

1、孔徑大小及分布

隔膜孔徑的大小及分布主要與制備方法有關(guān)??讖酱笮∮绊懥烁裟さ耐高^能力,而分布不均勻?qū)?dǎo)致電池內(nèi)部電流密度不一致,形成鋰枝晶,降低容量,甚至刺穿隔膜,造成正負(fù)兩極接觸,電池短路。

2、透氣率

一般來說,隔膜中會有一個透氣率參數(shù),并稱之為Gurley指數(shù)。Gurley指數(shù),是指一定體積的氣體,在一定壓力條件下通過一定面積的隔膜所需要的時間,氣體的體積量一般為50cc。Gurley指數(shù)與電池內(nèi)阻成正比,數(shù)值越大,內(nèi)阻就越大。

3、自動關(guān)閉機(jī)理

自動關(guān)閉是鋰電池的一種安全保護(hù)性能,與隔膜的原材料及其結(jié)構(gòu)有關(guān),材料熔點(diǎn)也決定隔膜的閉孔溫度。正常,安全窗口溫度越高,電池的安全性越好,短路概率越小。

4、孔隙率

孔隙率,是指塊狀材料中孔隙體積與材料在自然狀態(tài)下總體積的百分比。一般,隔膜孔隙率在35%-60%之間。

5、熱穩(wěn)定性

隔膜需要在電池使用的溫度范圍內(nèi)(-20°C~60°C)保持穩(wěn)定。目前,隔膜使用的PE(聚乙烯)或PP(聚丙烯)材料均可以滿足上述要求。

6、力學(xué)強(qiáng)度

要求抗穿刺強(qiáng)度高;單向拉伸,拉伸~50N,橫向~50N;雙向拉伸,要求2個方向要求一致。

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