鋰離子電池是現(xiàn)代高性能電池的代表,由正極材料、負極材料、隔膜、電解液四個主要部分組成。其中,隔膜是一種具有微孔結(jié)構(gòu)的薄膜,是鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈中最具技術(shù)壁壘的關(guān)鍵內(nèi)層組件。作為鋰電池四大材料之一的隔膜,盡管并不參與電池中的電化學反應,但電池的容量、循環(huán)性能和充放電電流密度等關(guān)鍵性能都與隔膜有著直接的關(guān)系。

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隔膜是鋰離子電池的重要組成部分,是支撐鋰離子電池完成充放電電化學過程的重要構(gòu)件。它位于電池內(nèi)部正負極之間,保證鋰離子通過的同時,阻礙電子傳輸。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性,性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。

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隔膜在鋰電池中的主要作用:

1、隔開鋰電池的正、負極,防止正、負極接觸形成短路;

2、薄膜中的微孔能夠讓鋰離子通過,形成充放電回路

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鋰離子電池隔膜的種類

根據(jù)物理、化學特性的差異,鋰電池隔膜可以分為:織造膜、非織造膜(無紡布)、微孔膜、復合膜、隔膜紙、碾壓膜等。雖然類型繁多,至今商品化鋰電池隔膜材料主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。

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鋰離子電池隔膜的性能要求

1、具有電子絕緣性,保證正負極的機械隔離;

2、有一定的孔徑和孔隙率,保證低的電阻和高的離子電導率,對鋰離子有很好的透過性;

3、耐電解液腐蝕,有足夠的化學和電化學穩(wěn)定性,這是由于電解質(zhì)的溶劑為強極性的有機化合物;

4、具有良好的電解液的浸潤性,并且吸液保濕能力強;

5、力學穩(wěn)定性高,包括穿刺強度、拉伸強度等,但厚度盡可能小;

6、空間穩(wěn)定性和平整性好;

7、熱穩(wěn)定性和自動關(guān)斷保護性能好;

8、受熱收縮率小,否則會引起短路,引發(fā)電池熱失控。除此之外,動力電池通常采用復合膜,對隔膜的要求更高