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保证锂离子电池安全性隔膜材料必要条件是什么

2021-07-16

作为锂电池的关键材料,电池隔膜在其中扮演着电子隔绝的作用,阻止正负极直接接触,允许电解液中锂离子自由通过,同时,隔膜对于保障电池的安全运行也起至关重要的作用。

锂电池

我国锂电池隔膜行业处于高速发展的阶段,湿法隔膜逐渐成为主流的技术路线,但同时国产隔膜整体技术水平与国际一线公司技术水平还有较大差距。

在技术发展领域,传统的聚烯烃隔膜已无法满足当前锂电池的需求,高孔隙率、高热阻、高熔点、高强度、对电解液具有良好浸润性是今后锂离子电池的发展方向。

作为锂电池的关键材料,隔膜在其中扮演着电子隔绝的作用,阻止正负极直接接触,允许电解液中锂离子自由通过,同时,隔膜对于保障电池的安全运行也起至关重要的作用。

在特殊情况下,如事故、刺穿、电池滥用等,会发生隔膜局部破损而造成正负极的直接接触,从而引发剧烈的电池反应造成电池的起火爆炸。

因此,为了提高锂离子电池的安全性,保证电池的安全平稳运行,隔膜必须满足以下几个条件:

1.化学稳定性:不与电解质、电极材料发生反应

2.浸润性:与电解质易于浸润且不伸长、不收缩

3.热稳定性:耐受高温,具有较高的熔断隔离性

4.机械强度:拉伸强度好,以保证自动卷绕时的强度和宽度不变

5.孔隙率:较高的孔隙率以满足离子导电的需求

当前,市场上商业化的锂电池隔膜主要是以聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)为主的微孔聚烯烃隔膜,这类隔膜凭借着较低的成本、良好的机械性能、优异的化学稳定性和电化学稳定性等优点而被广泛地应用在锂电池隔膜中。但由于聚烯烃材料本身疏液表面和低的表面能导致这类隔膜对电解液的浸润性较差,影响电池的循环寿命。

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