锂离子电池隔膜的结构特性介绍

2020-09-20      1168 次浏览

◆厚度。锂离子电池隔膜的厚度一般≤25μm。在保证一定的机械强度的前提下,隔膜的厚度越薄越好。现在,新型的高能电池大都采用膜厚20μm或16μm的单层隔膜。


◆孔径和分布。作为锂离子电池隔膜材料,本身具有微孔结构,容许吸纳电解液;为了保证电池中一致的电极/电解液界面性质和均一的电流密度,微孔在整个隔膜材料中的分布应当均匀。孔径的大小与分布的均一性对锂离子电池性能有直接的影响:孔径太大,容易使正负极直接接触或易被锂枝晶刺穿而造成短路;孔径太小则会增大电阻。微孔分布不匀,工作时会形成局部电流过大,影响电池的性能。


◆孔隙率。透过性可用在一按时间和压力下通过隔膜气体的量的多少来表征,重要反映了锂离子透过隔膜的通畅性。孔隙率对膜的透过性和电解液的容纳量非常重要。大多数商用锂离子电池隔膜的孔隙率在40%-50%之间。


◆透过性。一定条件下一定量空气通过隔膜所要的时间,称作Gurly值。锂离子电池隔膜透过性的大小是隔膜孔隙率、孔径、孔的形状及孔曲折度等隔膜内部孔结构综合因素影响的结果。


◆热稳定性:隔膜要在锂离子电池使用的温度范围内(-20℃~60℃)保持热稳定。一般来说目前隔膜使用的PE或PP材料均可以满足上述要求。当然还有一个就是由于电解液对水份敏感,大多数厂家会在注液前进行80C左右的烘烤,这对PP/PE隔膜也不会存在太大的问题。


◆一致性:由于制备工艺的不同,锂离子电池隔膜一致性可能差别较大。一致性包括闭合温度等自身特性,以及电镜下观察孔洞的一致性和厚度的一致性等表观一致性。


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