锂离子电池隔膜的基本要求和性能指标汇总
锂离子电池,由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个主要部分组成。其中,隔膜是一种具有微孔结构的薄膜,是锂离子电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件,在锂电池中起到如下两 个主要作用:
a、隔开锂电池的正、负极,防止正、负极接触形成短路;
b、薄膜中的微孔能够让锂离子通过,形成充放电回路。
一、锂离子电池隔膜的基本要求
(1)具有电子绝缘性,保证正负极的机械隔离;
传输离子,对电子绝缘,保证锂离子的传输,但不导电。
(2)有一定的孔径和孔隙率,保证低的电阻和高的离子电导率,对锂离子有很好的透过性;
(3)耐电解液腐蚀,有足够的化学和电化学稳定性,这是由于电解质的溶剂为强极性的有机化合物;
(4)具有良好的电解液的浸润性,并且吸液保湿能力强;
可以通过测试电解液滴在隔膜上的接触角来判断隔膜的浸润性,接触角越小,说明隔膜的浸润性越好。
(5)力学稳定性高,包括穿刺强度、拉伸强度等,但厚度尽可能小;
(6)空间稳定性和平整性好;
(7)热稳定性和自动关断保护性能好;
隔膜自动闭口,是指锂电池在发生热失控等问题时,能自动闭口,切断离子传输通道,减少损害。
(8)受热收缩率小,否则会引起短路,引发电池热失控。除此之外,动力电池通常采用复合膜,对隔膜的要求更高。
二、隔膜的性能指标
隔膜在使用前,一般都需要测试它的性能,因为不同的电池对隔膜的要求不同。例如大倍率快充的锂电池,希望隔膜的孔径更大,方便离子传输。而一些特种电池需要耐高温,也就对隔膜的耐高温性有了更高的要求。
下面汇总:
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测试项目 1104_5ca2bc-c4> |
测试目的 1104_70a9c7-d5> |
在电池中的意义 1104_2ecfdf-7b> |
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SEM 1104_d1ef4e-71> |
观察隔膜及孔的形貌、造孔的均匀性 1104_324526-87> |
电池一致性 1104_1bf61b-17> |
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红外 1104_6de1a9-4b> |
确定材质 1104_32701b-84> |
电化学稳定性 1104_a2755b-4d> |
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厚度、面密度 1104_728276-5b> |
厚度均匀性 1104_3c46fc-f3> |
内阻、容量、安全性 1104_0f2ef0-e6> |
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弯曲度 1104_5ceda8-bc> |
厚度均匀性 1104_3b5dcf-b2> |
安全性、制造性 1104_42f22a-88> |
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透气度 1104_81aef1-2e> |
透过性 1104_b35ebd-60> |
内阻 1104_477a0f-f8> |
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孔隙率 1104_4d2e9f-b2> |
孔的均匀性 1104_47630f-4b> |
内阻、离子传输性 1104_02d7f7-ab> |
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浸润性 1104_ee8280-c2> |
电解液的浸润性 1104_21505e-65> |
循环性能、安全性 1104_9b158e-6b> |
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曲折度 1104_3635a0-54> |
储液能力 1104_c1a8fe-5c> |
内阻、循环性能、安全性 1104_4bf22f-a5> |
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吸液率 1104_5483cd-32> |
吸液保液能力 1104_27062b-48> |
循环性能、安全性 1104_806851-b1> |
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穿刺强度 1104_abdbe7-a1> |
耐颗粒、毛刺穿刺能力 1104_4f6c5e-e9> |
短路率、安全性 1104_10f1a8-d3> |
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拉伸强度、断裂伸长率 1104_e97061-ef> |
抗拉特性,加工适应性 1104_bc5a01-fc> |
安全性、电池制造难易程度 1104_6b9ae4-1c> |
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热收缩率 1104_540be9-62> |
高温下的稳定性 1104_d49db0-19> |
安全性、循环性能 1104_9e0984-7a> |
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闭孔温度 1104_eabd56-14> |
闭孔温度确定 1104_0d935b-c4> |
安全性 1104_506260-79> |
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熔融温度 1104_39d6be-fe> |
熔融温度确定 1104_757d04-f0> |
安全性 1104_8cdc46-65> |
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离子电导率 1104_2d02e9-66> |
离子透过性 1104_8b539b-40> |
离子传输性 1104_f2f0be-11> |
