锂离子电池由正负电极材料、电解质、隔膜和电池盒组成。作为电池的第三极,隔膜是锂离子电池的关键内部部件之一。当电解质被膜片吸收后,可以隔离正负电极以防止短路并允许锂离子传导。当过充电或沸腾温度升高时,隔膜会阻止电流通过封闭的孔,防止爆炸。西膜的性能决定了受影响电池的界面性能和内阻: 顶部影响电池的容量和环形性能,以及充放电鬼电流密度笼的关键特性。优良的隔膜对提高蓄电池的综合性能具有重要作用。
目前锂离子电池隔膜的生产材料仍然首.选多烯子午线。多烯经络材料具有强度高、耐火、耐化学药品、耐酸碱腐蚀、生物相容性好、无毒等诸多优点,已广泛应用于多个领域。聚烯烃化合物能提供良好的机械性能和化学稳定性,并具有高温自封闭性能,保证了锂离子二次电池的日常使用安全。
1、厚度均匀性
隔膜的厚度均匀性与所有薄膜生产管理企业的要求具有相同,是一个非常重要的质量评价指标,直接通过影响隔膜卷的外观设计质量和内部结构性能,是生产发展过程中需要严格控制的质量分析指标体系之一。锂电池用户对隔膜的切割有其特殊的要求。除了一些特殊的隔膜切割机和专业知识培训的专业切割人员外,与隔膜本身的厚度均匀性密切相关。
在自动化程度高的膜片生产线上,采用高精度在线非接触测厚仪和快速反馈控制系统,实现膜片厚度的自动检测和控制。 隔膜厚度均匀性包括纵向厚度均匀性和横向厚度均匀性。 水平厚度均匀性特别重要。 通常需要控制在1微米以内。 南通天峰公司的厚度在0.5微米以内。
2、力学性能
膜片的力学性能是影响其应用的一个重要因素。如果膜片断裂,将发生短路,降低产量。因此,膜片在电池组装过程中需要具有一定的机械强度,并采用充放电结构。膜片的机械强度可以通过穿刺强度和拉伸强度来测量。
拉伸运动强度、隔膜的拉伸强度与制膜工艺进行有关。采用单轴拉伸,膜在拉伸方向上发展不同于其他垂直管理强度;采用双轴拉伸时,隔膜在两个方向上的一致性相似。一般通过拉伸强度主要是指垂直结构强度可以达到100MP 以上,横向关系强度不宜过大,过大会制度导致企业横向收缩率增加,会增加我国锂电池生产厂家正负接触的概率。
抗穿刺工作强度和抗穿刺进行强度是指施加在给定针形状上戳穿隔膜样品的质量,表示隔膜在装配设计过程中出现短路的趋势。由于没有隔膜夹在不均匀的正负极片之间,因此我们需要企业承受能力很大的压力。为了可以防止发生短路,隔膜必须发展具有中国一定的抗穿刺强度。抗穿刺强度值一般为300-500g。
3、透过性能
透气性可采用一定的时间和压力,主要反映锂离子的透气性
隔膜通畅。膜片的渗透率受孔隙率、孔径、形状和孔隙曲率等膜片内孔隙结构综合因素的影响。
作为锂电池隔膜材料,具有微孔结构,微孔均匀分布在整个隔膜材料中。一般孔径为0.03-0.12um,孔径过小会增加阻力;如果孔径过大,正负极会接触或被枝晶刺穿而短路。
隔膜制造商企业现在我们基本上用透气性和孔隙度指标来衡量透气性。透气性是指特定空气在一个特定工作压力下通过一些特定目标区域文化隔膜以及所需的时间Gurley值来表示。根据需要隔膜厚度,一般为300-700s/100ml。孔隙率是单体膜体积中孔的体积变化百分比,与原料合成树脂和膜的密度增加有关。现有研究锂离子动力电池作为隔膜的孔隙率在40%-50%之间。
4、理化性能
润湿性和润湿性速度:较好的润湿性有利于提高隔板与电解质之间的亲和力,扩大隔板与电解质之间的接触面,从而提高离子导电性,提高电池的充放电性能和容量。 膜对电解质的润湿性可以通过测量其液体吸收和液体保留来测量。
化学稳定性: 隔膜应在电解液中保持长期稳定,不与电解液和电极材料发生反应。它的化学稳定性是通过电解液的耐腐蚀性和膨胀率来评价的。
热稳定性:电池在充放电过程中释放热量,尤其是短路或过充时。因此,当温度升高时,隔膜应保持原有的完整性和一定的机械性能,以隔离正负极,防止短路。
安全环境保护工作性能:随着锂电池技术应用研究范围的逐步发展扩大,特别是在动力电池管理领域,锂离子电池的安全问题已成为锂电池制造商最重要的环节。作为锂电池最关键的核心功能材料,它也对隔膜提出了具有更高的要求。
目前锂电池用隔膜一般都能够通过提供这样一个附加的功能,就是热关闭。这一技术特性可以为锂离子电池发展提供需要一个额外的安全环境保护。该功能研究主要特征参数为闭孔温度和破膜温度。
闭孔温度为闭孔温度,即闭孔温度。当电池内部出现放热反应、自加热、过度充电或电池外部发生短路时,就会产生大量热量。由于聚烯烃通过材料的热塑性,当温度接近聚合物熔点时,微孔关闭形成热闭合,阻止离子的连续传输,形成断路器,保护电池。聚乙烯是130-140摄氏度,聚丙烯是150摄氏度。