锂离子电池隔膜理化性质

2020-09-21      1256 次浏览

1.润湿性和润湿速度。隔膜的润湿性不好会新增隔膜和锂离子电池的电阻,影响锂离子电池的循环性能和充放电效率。隔膜的润湿速度是指电解液进入隔膜微孔的快慢,它与隔膜的表面能、孔径、孔隙率、曲折度等特性有关。


2.隔膜的吸液率。由于锂离子电池隔膜材料兼具电解质的功能,所以必须具备下列条件:足够的吸液率以保证离子通道畅通无阻,而且在电池体系中,不可防止的会有大量的副反应发生,消耗大量的电解液,所以必须有足够的贮备,否则就会由于电解液的缺少引起界面电阻的新增,同时还会加速电解液的消耗,这将是恶性的循环,所以吸液率是个很重要的隔膜参数。


3.化学稳定性。隔膜在电解液中应当保持长期的稳定性,在强氧化和强还原的条件下,不与电解液和电极物质发应。隔膜的化学稳定性是通过测定耐电解液腐蚀能力和胀缩率来评价的。


4.热稳定性。锂离子电池在充放电过程中会释放热量,尤其在短路或过充电的时候,会有大量热量放出。因此,当温度升高的时候,隔膜应当保持原来的完整性和一定的机械强度,继续起到正负电极的隔离用途,防止短路的发生。


5.隔膜的电阻。隔膜的电阻率实际上是微孔中电解液的电阻率,它与很多因素有关,如孔隙度、孔的曲折度、电解液的电导率、膜厚和电解液对隔膜材料的润湿程度等。测试隔膜电阻更常用的是交流阻抗法,由于薄膜很薄,往往存在疵点而使测量结果的误差增大,因此经常采用多层试样,再取测量的平均值。


6.自闭性能。在一定的温度以上时,锂离子电池内的组分将发生放热反应而导致自热,另外由于充电器失灵、安全电流失灵等将导致过度充电或者电池外部短路时,这些情况都会出现大量的热量。由于聚烯烃材料的热塑性质,当温度接近聚合物熔点时,多孔的离子传导的聚合物膜会变成无孔的绝缘层,微孔闭合而出现自关闭现象,从而阻断离子的继续传输而形成断路,起到保护电池的用途,因此聚烯烃隔膜能够为电池供应额外的保护。


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