鋰離子電池隔膜的物理化學(xué)性質(zhì)
發(fā)布時間：2020-09-30 14:45:00 瀏覽：1869次 責(zé)任編輯：惠州市凱業(yè)盛能源有限公司
由于不同的制備工藝，鋰離子電池隔膜的一致性可能會有很大的差異。這種一致性包括其自身的特性，如閉合溫度和表觀一致性，如在電子顯微鏡下觀察到的孔的一致性和厚度的一致性。
鋰離子電池隔膜的物理化學(xué)性質(zhì)
1、潤濕性和潤濕速度。隔膜的潤濕性不好，會新增隔膜和鋰離子電池的電阻，影響鋰離子電池的循環(huán)性能和充放電效率。隔膜的潤濕率是指電解質(zhì)進(jìn)入隔膜微孔的速度，這與隔膜的表面能、孔徑、孔隙度、彎曲度等特性有關(guān)。
2、膜片的吸收率。由于鋰離子電池隔膜材料具有電解液的功能，所以必須滿足以下條件:足以確保離子通道暢通,液體吸收速率和在電池系統(tǒng)中,不可防止地會有很多副用途發(fā)生,消耗大量的電解質(zhì),所以必須有足夠的儲備,否則會造成缺乏電解質(zhì)界面阻力的新增,同時也將加速電解質(zhì)的消費(fèi),這將是一個惡性循環(huán),所以流體隔膜的吸收速率是一個重要的參數(shù)。
3、化學(xué)穩(wěn)定性。隔膜應(yīng)在電解液中保持長期穩(wěn)定，在強(qiáng)氧化還原條件下不得與電解液和電極材料發(fā)生反應(yīng)。通過測量電解液的耐腐蝕性和膨脹收縮速率來評價隔膜的化學(xué)穩(wěn)定性。
4、熱穩(wěn)定性。鋰離子電池在充放電過程中會釋放熱量，尤其是在短路或過充電時，會有大量的熱量釋放出來。因此，當(dāng)溫度升高時，隔膜應(yīng)保持原有的完整性和一定的機(jī)械強(qiáng)度，繼續(xù)起到正負(fù)電極隔離的用途，防止短路的發(fā)生。
5、隔膜電阻。膜片電阻率實(shí)際上是電解液在微孔中的電阻率，它與許多因素有關(guān)，如孔隙率、孔的彎曲度、電解液的電導(dǎo)率、膜厚、電解液對膜片材料的潤濕性等。它是比較常用的測試隔膜電阻的交流阻抗方法。由于薄膜很薄，經(jīng)常存在缺陷，新增了測量結(jié)果的誤差。因此，我們經(jīng)常使用多層樣本，并取平均值。
6、自閉的性能。當(dāng)溫度高于一定溫度時，鋰離子電池內(nèi)部會發(fā)生放熱反應(yīng)，導(dǎo)致自熱。另外，由于充電器故障、安全電流故障等，都會導(dǎo)致電池的過充或外部短路，這些情況都會出現(xiàn)大量的熱量。因?yàn)闊崴苄跃巯N材質(zhì),溫度接近聚合物熔點(diǎn)時,多孔聚合物的離子傳導(dǎo)膜成為絕緣層沒有漏洞,收毛孔,導(dǎo)致關(guān)閉現(xiàn)象,從而阻礙了離子繼續(xù)構(gòu)成一個電路,保護(hù)電池,因此聚烯烴隔膜可以供應(yīng)額外的保護(hù)電池。
隔膜的重要用途是將鋰離子電池的正極和負(fù)極分開，防止正極和負(fù)極接觸和短路。此外，它還具有使電解質(zhì)離子通過的功能。據(jù)了解，隔膜的好壞直接影響到鋰離子電池的容量、循環(huán)容量和安全性能等特性，隔膜的優(yōu)異性能對提高電池的綜合性能具有重要用途。
