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浅析锂电池包隔膜技术发展

日期:2018-09-17 10:42  浏览量:

  浅析锂电池包隔膜技术发展。在锂电池包的结构中,隔膜是关键的内层组件之一。隔膜是锂电池包的关键组件之一,隔膜的品质直接影响电池容量、充放电循环寿命、阻燃止爆安全性能等指标。

锂电隔膜.jpg

  锂电池包隔膜的作用

  隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路,此外还具有能使电解质离子通过的功能。隔膜材质是不导电的,其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。电池的种类不同,采用的隔膜也不同。

  锂电池包隔膜的技术要求

  一、具有电子绝缘性,保证正负极的机械隔离。

  二、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。

  三、由于电解质的溶剂为强极性的有机化合物,隔膜必须耐电解液腐蚀,有足够的化学和电化学稳定性。

  四、对电解液的浸润性好并具有足够的吸液保湿能力。

  五、具有足够的力学性能,包括穿刺强度、拉伸强度等,但厚度尽可能小。

  六、空间稳定性和平整性好。

  七、热稳定性和自动关断保护性能好。

  锂电池包隔膜的技术发展现状

  锂电池包隔膜一般按照工艺,分为干法工艺和湿法工艺,由此,隔膜产品也分为干法隔膜和湿法隔膜两类。从工艺技术进展来看,目前,我国锂电池包隔膜在干法工艺上已经取得重大突破,具备国际一流的制造水平,湿法隔膜工艺技术也不断提升,近年来产能产量均稳步增长。

  从目前市场的应用来看,从全球锂电池企业的选择来看,干法隔膜和湿法隔膜并存。不过,近年来随着三元锂电池占比的提高,湿法隔膜产量的占比也稳步提升。最新数据显示,2017年,国内湿法隔膜产量达到8.06亿平方米,占比56%,份额超过干法隔膜。鉴于干法隔膜和湿法隔膜各自的特点,湿法隔膜未来需求将会逐步扩大,但短时间内并不会完全替代干法隔膜。

  锂电池包隔膜新材料,新改变

  在技术发展领域,传统的聚烯烃隔膜已无法满足当前锂电池包的需求,高孔隙率、高热阻、高熔点、高强度、对电解液具有良好浸润性是今后锂电池包的发展方向。

  针对锂电池包技术的发展需求,研究者们在传统聚烯烃隔膜的基础上发展了各种新型锂电隔膜材料。非织造隔膜通过非纺织的方法将纤维进行定向或随机排列,形成纤网结构,然后用化学或物理的方法进行加固成膜,使其具有良好的透气率和吸液率 。

  天然材料和合成材料已经广泛应用于制备无纺布膜,天然材料主要包括纤维素及其衍生物,合成材料包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、芳纶(间位芳纶,PMIA;对位芳纶PPTA)等。

锂电池隔膜.jpg

锂电池包隔膜

  新的隔膜材料,对于锂电池包的安全性能,结构稳定性等方面带来了很大的提升,对于锂电池包的循环寿命也有影响。随着科技的发展,国内的隔膜技术越加发展,相信国内隔膜整体距离进入世界第一梯队不远了。



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