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上海同胜工贸有限公司    
   
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  锂离子动力电池隔膜
 
 简介

    锂离子动力电池具有功率密度高、自放电率低、无记忆效应和放电电压稳定等优点, 目前已成为动力电池的主要选择。隔膜是锂离子动力电池的关键部件,在电池中起着阻隔正负极电子电导, 允许电解液离子自由通过从而实现离子传导的重要作用, 隔膜性能的优势决定电池的界面结构和内阻,进而影响电池的容量、循环性能,充放电电流密度等关键特性,性能优异的隔膜对提高电池及动力电池的综合性能有重要作用。

电动车发展史

 
隔膜的要求
动力电池隔膜要求

 

酚醛树脂隔膜
1 透过性能
    透过性能可用在一定时间和压力下,通过隔膜气体的量的多少来表征,主要反映了锂离子透过隔膜的通畅性。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。
作为锂电池隔膜材料,本身具有微孔结构,微孔在整个隔膜材料中的分布应当均匀。
1.1 孔径
    孔径在亚微米级对于避免电池阳极与阴极间发生短路十分重要,同时需要有均一的孔径以避免由于电流不均匀导致电极性能的衰减。
1.2 孔率
    隔膜需要有足够的孔率来吸收电解质,提高孔率以保证较高的电导率。
1.3 润湿性和润湿速度
    较好的润湿性有利于提高隔膜与电解液的亲和性,扩大隔膜与电解液的接触面,从而增加离子导电性,提高电池的充放电性能和容量。
酚醛树脂隔膜有良好的孔径分布情况,90%的孔径在0.3至0.7微米之间,没有孔超过1微米直径。隔膜的孔率可达70%,并有较好的润湿性。
孔径分布图
孔径分布图 直径(微米)
 

2 力学性能
    隔膜的力学性能是影响其应用的一个重要因素,如果隔膜破裂,就会发生短路,降低成品率,因此要求隔膜在电池组装和充放电结构使用过程中,需要自身具有一定的机械强度。隔膜的机械强度可用抗穿刺强度和拉伸强度来衡量。
2.1 拉伸强度:
    隔膜的拉伸强度与制膜的工艺相关联。膜的收缩会加大锂电池厂家正、负极接触的几率。 
2.2 抗穿刺强度
    抗穿刺强度是指施加在给定针形物上用来戳穿隔膜样本的质量,用它来表征隔膜在装配过程中发生短路的趋势。因隔膜是被夹在凹凸不平的正、负极片间,需要承受很大的压力。为了防止短路,所以隔膜必须具备一定的抗穿刺强度。
酚醛树脂隔膜是一种有强度和硬度的隔膜。

3 理化性能
3.1 热稳定性
    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,隔膜应当保持原有的完整性和一定的力学性能,发挥隔离正、负极、防止短路的作用。
3.2 化学稳定性
    隔膜在电解液中应当保持长久的稳定性,不与电解液和电极物质反应。其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。

酚醛树脂隔膜是通过酸催化缩聚作用而固体形成的。它不含有任何添加剂也不释放任何有害物质。能长期承受极端高温,热收缩率为零。

 
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