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聚合物鋰電池隔膜新材料是否會給鋰電行業帶來改變

發布時間:2022/4/21來源:深圳市邦凱電池股份有限公司
4種鋰電池隔膜新材料是否會給鋰電行業帶來改變?
作為鋰電池的關鍵材料,電池隔膜在其中扮演著電子隔絕的作用,阻止正負極直接接觸,允許電解液中鋰離子自由通過,同時,隔膜對于保障電池的安全運行也起至關重要的作用。
我國b聚合物鋰電池隔膜行業處于高速發展的階段,濕法隔膜逐漸成為主流的技術路線,但同時國產隔膜整體技術水平與國際一線公司技術水平還有較大差距。
我國鋰電池隔膜行業處于高速發展的階段,濕法隔膜逐漸成為主流的技術路線,但同時國產隔膜整體技術水平與國際一線公司技術水平還有較大差距。
我國聚合物鋰電池隔膜行業處于高速發展的階段,濕法隔膜逐漸成為主流的技術路線,但同時國產隔膜整體技術水平與國際一線公司技術水平還有較大差距。
在技術發展領域,傳統的聚烯烴隔膜已無法滿足當前鋰電池的需求,高孔隙率、高熱阻、高熔點、高強度、對電解液具有良好浸潤性是今后鋰離子電池的發展方向。
作為聚合物鋰電池的關鍵材料,隔膜在其中扮演著電子隔絕的作用,阻止正負極直接接觸,允許電解液中鋰離子自由通過,同時,隔膜對于保障電池的安全運行也起至關重要的作用。
在特殊情況下,如事故、刺穿、電池濫用等,會發生隔膜局部破損而造成正負極的直接接觸,從而引發劇烈的電池反應造成電池的起火爆炸。
因此,為了提高鋰離子電池的安全性,保證電池的安全平穩運行,隔膜必須滿足以下幾個條件:
1.化學穩定性:不與電解質、電極材料發生反應
2.浸潤性:與電解質易于浸潤且不伸長、不收縮
3.熱穩定性:耐受高溫,具有較高的熔斷隔離性
4.機械強度:拉伸強度好,以保證自動卷繞時的強度和寬度不變
5.孔隙率:較高的孔隙率以滿足離子導電的需求
當前,市場上商業化的鋰電池隔膜主要是以聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)為主的微孔聚烯烴隔膜,這類隔膜憑借著較低的成本、良好的機械性能、優異的化學穩定性和電化學穩定性等優點而被廣泛地應用在鋰電池隔膜中。
但由于聚烯烴材料本身疏液表面和低的表面能導致這類隔膜對電解液的浸潤性較差,影響電池的循環壽命。
另外,由于PE和PP的熱變形溫度比較低(PE的熱變形溫度80~85℃,PP為100℃),溫度過高時隔膜會發生嚴重的熱收縮,因此這類隔膜不適于在高溫環境下使用,使得傳統聚烯烴隔膜無法滿足現今3C產品及動力電池的使用要求。
針對鋰離子電池技術的發展需求,研究者們在傳統聚烯烴隔膜的基礎上發展了各種新型鋰電隔膜材料。
非織造隔膜通過非紡織的方法將纖維進行定向或隨機排列,形成纖網結構,然后用化學或物理的方法進行加固成膜,使其具有良好的透氣率和吸液率。
天然材料和合成材料已經廣泛應用于制備無紡布膜,天然材料主要包括纖維素及其衍生物,合成材料包括聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)、聚酰胺(PA)、聚酰亞胺(PI)、芳綸(間位芳綸,PMIA;對位芳綸PPTA)等。



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