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鋰電池隔膜的作用和隔膜材料的特性詳解

時(shí)間:2021-09-14 08:43來(lái)源:OFweek鋰電網(wǎng) 作者:綜合報(bào)道
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       鋰電池的結(jié)構(gòu)中,隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。鋰電池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(duì)提高電池的綜合性能具有重要的作用。
 
       鋰電池隔膜的主要作用是使電池的正、負(fù)極分隔開(kāi)來(lái),防止兩極接觸而短路,此外還具有能使電解質(zhì)離子通過(guò)的功能。隔膜材質(zhì)是不導(dǎo)電的,其物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)電池的性能有很大的影響。電池的種類不同,采用的隔膜也不同。對(duì)于鋰電池系列,由于電解液為有機(jī)溶劑體系,因而需要有耐有機(jī)溶劑的隔膜材料,一般采用高強(qiáng)度薄膜化的聚烯烴多孔膜。
 
       市場(chǎng)化的隔膜材料主要是以聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯(polypropylene,PP)為主的聚烯烴(Polyolefin)類隔膜,其中PE 產(chǎn)品主要由濕法工藝制得,PP 產(chǎn)品主要由干法工藝制得。至于 PE 和 PP 這兩種材料的特性如下:
 
       1、PP 相對(duì)更耐高溫,PE 相對(duì)耐低溫;
 
       2、PP 密度比PE ��;
 
       3、PP 熔點(diǎn)和閉孔溫度比PE高;
 
       4、PP 制品比PE 脆;
 
       5、PE 對(duì)環(huán)境應(yīng)力更敏感。
 
       主要的電池隔膜材料產(chǎn)品有單層PP、單層PE、PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆、雙層PP/PE、雙層PP/PP 和三層PP/PE/PP 等,其中前兩類產(chǎn)品主要用于3C 小電池領(lǐng)域,后幾類產(chǎn)品主要用于動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域。在動(dòng)力鋰電池用隔膜材料產(chǎn)品中,雙層PP/PP 隔膜材料主要由中國(guó)企業(yè)生產(chǎn),在中國(guó)大陸使用,這主要是因?yàn)檫沒(méi)有中國(guó)企業(yè)能將PP 與PE 制成雙層復(fù)合膜的技術(shù)和能力。而全球汽車動(dòng)力鋰電池使用的隔膜以三層PP/PE/PP、雙層PP/PE以及PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆等隔膜材料產(chǎn)品為主。
 
       與此同時(shí),其他一些新型隔膜材料產(chǎn)品也在不斷涌現(xiàn)并開(kāi)始實(shí)現(xiàn)應(yīng)用,不過(guò),因量少價(jià)高,主要還是用在動(dòng)力鋰電池制造領(lǐng)域。這些產(chǎn)品主要有:涂層處理的聚酯膜(PET,Polyethylene Terephthalate)、纖維素膜、聚酰亞胺膜(PI)、聚酰胺膜(PA),氨綸或芳綸膜等等。這些隔膜的優(yōu)點(diǎn)是耐高溫,且具有低溫輸出、充電循環(huán)壽命長(zhǎng)、機(jī)械強(qiáng)度適中的特點(diǎn)�?偟膩�(lái)看,鋰電池隔膜材料產(chǎn)品呈現(xiàn)出明顯的多樣化發(fā)展趨勢(shì)。
 
(責(zé)任編輯:子蕊)
文章標(biāo)簽: 鋰電池 電池隔膜 電池材料
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