關(guān)于陶瓷涂覆鋰電池隔膜提高電池安全性能解析
在生活中,你可能接觸過(guò)各種各樣的電子產(chǎn)品,那么你可能并不知道它的一些組成部分,比如它可能含有的陶瓷涂覆隔膜,那么接下來(lái)讓小編帶領(lǐng)大家一起學(xué)習(xí)陶瓷涂覆隔膜。
隔膜的主要作用是使鋰電池的正、負(fù)極分隔開(kāi)來(lái),防止兩極接觸而短路,此外還具有能使電解質(zhì)離子通過(guò)的功能。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性。
隔膜性能決定了鋰電池的內(nèi)阻和界面結(jié)構(gòu),進(jìn)而決定了電池容量、安全性能、充放電密度和循環(huán)性能等特性。陶瓷涂覆特種隔膜:是以PP,PE或者多層復(fù)合隔膜為基體,表面涂覆一層納米級(jí)三氧化二鋁材料,經(jīng)過(guò)特殊工藝處理,和基體粘接緊密。顯著提高鋰離子電池的耐高溫性能和安全性。陶瓷涂覆特種隔膜特別適用于動(dòng)力電池。
從鋰電池的安全性來(lái)看,國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的電芯企業(yè)開(kāi)始關(guān)注陶瓷涂層隔膜領(lǐng)域。 那么,鋰電池隔膜用陶瓷涂層隔膜的性能提升有多大呢?
陶瓷涂覆隔膜對(duì)鋰電池結(jié)構(gòu)性能起到什么重要作用?
鋰電池隔膜的成本約占電池成本的1/3。陶瓷隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)和內(nèi)阻,直接影響電池的容量、循環(huán)性能和安全性能。隔膜的優(yōu)異性能對(duì)于提高電池的整體性能有著重要的作用。目前60%~70%的隔膜市場(chǎng)主要采用濕式雙向拉伸工藝,因?yàn)闈袷诫p向拉伸在縱向和橫向上更加均衡。
在鋰電池的關(guān)鍵性能中,安全性是最重要的,不容忽視??梢哉f(shuō)只有做到了安全,用戶才能更加放心。陶瓷隔膜已廣泛應(yīng)用于鋰離子電池,以提高電池的安全性能和使用壽命,降低自放電率。經(jīng)過(guò)充分的測(cè)試驗(yàn)證,陶瓷隔膜可以提高鋰離子電池的循環(huán)性能和安全性能。鋰電池陶瓷隔膜的重要作用是將電池的正負(fù)極隔開(kāi),防止兩極接觸造成短路。此外,它還具有讓電解質(zhì)離子通過(guò)的功能。另外,由于電解液是有機(jī)溶劑,隔板也必須耐有機(jī)溶劑。陶瓷涂層隔膜顯著提高了鋰離子電池的耐高溫性和安全性。
目前,很多鋰電池廠商都采用陶瓷粉包覆負(fù)極極片或陶瓷隔膜等與“陶瓷粉”相關(guān)的材料,以提高鋰電池的安全性。其實(shí)陶瓷粉并不是“陶瓷”,而是納米級(jí)氧化鋁顆粒。納米氧化鋁是一種具有重要應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景的特殊功能納米材料。它具有高熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性和高硬度等一系列優(yōu)良特性。
陶瓷涂覆隔膜具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、可提高隔膜的熱穩(wěn)定性,提高其機(jī)械強(qiáng)度,防止隔膜收縮造成正負(fù)極大面積接觸;
2、可提高其耐穿刺性,防止電池長(zhǎng)期循環(huán)鋰枝晶刺破隔膜造成的短路,并可中和電解液中的少量HF,防止電池膨脹;
3、陶瓷涂層的孔隙率大于隔膜的孔隙率,有利于增強(qiáng)隔膜的保液性和潤(rùn)濕性,從而延長(zhǎng)鋰電池的循環(huán)壽命。
在原鋰電池隔膜(包括干式和濕式隔膜)上,將氧化鋁、粘合劑和去離子水混合攪拌成漿狀,采用微凹版擠出涂布法在基材隔膜上制膜。陶瓷表面有一層或每側(cè)一層。厚度為2-4um。陶瓷隔膜增加了原膜的機(jī)械強(qiáng)度,使電池在耐高溫、抗穿刺、減薄等方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。同時(shí)不影響透氣性,保證鋰離子的流動(dòng),提高安全性。
從鋰電池的安全性來(lái)看,我國(guó)越來(lái)越多的電芯企業(yè)開(kāi)始關(guān)注陶瓷涂層隔膜領(lǐng)域。陶瓷涂層鋰電池隔膜將有廣泛的應(yīng)用。是解決鋰電池安全問(wèn)題的重要手段,也是未來(lái)鋰電池隔膜的發(fā)展方向。
相信通過(guò)閱讀上面的內(nèi)容,大家對(duì)陶瓷涂覆隔膜有了初步的了解,同時(shí)也希望大家在學(xué)習(xí)過(guò)程中,做好總結(jié),這樣才能不斷提升自己的設(shè)計(jì)水平。