瑞達(dá)電源述四種鋰離子電池包隔膜新型材料,能否滿足技術(shù)發(fā)展需求?

發(fā)布時(shí)間:2024-10-17 閱讀:0 來(lái)源: 瑞達(dá)電源

  四種鋰離子電池包隔膜新型材料,能否滿足技術(shù)發(fā)展需求?

  四種鋰離子電池包隔膜新型材料,能否滿足技術(shù)發(fā)展需求?作為鋰離子電池包的關(guān)鍵材料,隔膜在其中扮演著電子隔絕的用途。在技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域,傳統(tǒng)的聚烯烴隔膜已無(wú)法滿足當(dāng)前鋰離子電池包的需求,高孔隙率、高熱阻、高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、對(duì)電解液具有良好浸潤(rùn)性是今后鋰離子電池包材料的發(fā)展方向。

  下面小編就來(lái)談?wù)勊姆N鋰離子電池包隔膜新型材料,能否滿足技術(shù)發(fā)展需求?

  一、為了提高鋰離子電池的安全性,保證電池的安全平穩(wěn)運(yùn)行,隔膜必須滿足以下幾個(gè)條件:

  1.化學(xué)穩(wěn)定性:不與電解質(zhì)、電極材料發(fā)生反應(yīng)

  2.浸潤(rùn)性:與電解質(zhì)易于浸潤(rùn)且不伸長(zhǎng)、不收縮

  3.熱穩(wěn)定性:耐受高溫,具有較高的熔斷隔離性

  4.機(jī)械強(qiáng)度:拉伸強(qiáng)度好,以保證自動(dòng)卷繞時(shí)的強(qiáng)度和寬度不變

  5.孔隙率:較高的孔隙率以滿足離子導(dǎo)電的需求

  二、針對(duì)鋰離子電池包材料技術(shù)發(fā)展需求,研究者們?cè)趥鹘y(tǒng)聚烯烴隔膜的基礎(chǔ)上發(fā)展了各種四種新型鋰離子電池包隔膜材料。

  材料一:間位芳綸

  PMIA是一種芳香族聚酰胺,在其骨架上有元苯酰胺型支鏈,具有高達(dá)400℃的熱阻,由于其阻燃性能高,應(yīng)用此材料的隔膜能提高電池的安全性能。

  此外,由于羰基基團(tuán)的極性相對(duì)較高,使得隔膜在電解液中具有較高的潤(rùn)濕性,從而提高了隔膜的電化學(xué)性質(zhì)。使其具備商業(yè)化的前景。

  材料二:聚對(duì)苯二甲酸乙二酯

  聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)是一種機(jī)械性能、熱力學(xué)性能、電絕緣性能均優(yōu)異的材料。PET類隔膜最具代表性的產(chǎn)品是德國(guó)Degussa公司開(kāi)發(fā)的以PET隔膜為基底,陶瓷顆粒涂覆的復(fù)合膜,其表現(xiàn)出優(yōu)異的耐熱性能,閉孔溫度高達(dá)220℃。

  靜電紡絲PET隔膜熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于PE膜,為255℃,最大拉伸強(qiáng)度為12Mpa,孔隙率達(dá)到89%,吸液率達(dá)到500%,遠(yuǎn)高于市場(chǎng)上的Celgard隔膜,離子電導(dǎo)率達(dá)到2.27×10-3Scm-1,且循環(huán)性能也較Celgard隔膜優(yōu)異,電池循環(huán)50圈后PET隔膜多孔纖維結(jié)構(gòu)依然保持穩(wěn)定。

  材料三:聚對(duì)苯撐苯并二唑

  新型高分子材料PBO(聚對(duì)苯撐苯并二唑)是一種具有優(yōu)異力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、阻燃性的有機(jī)纖維。其基體是一種線性鏈狀結(jié)構(gòu)聚合物,在650℃以下不分解,具有超高強(qiáng)度和模量,是理想的耐熱和耐沖擊纖維材料。

  由于PBO纖維表面極為光滑,物理化學(xué)惰性極強(qiáng),因此纖維形貌較難改變。PBO纖維只溶于100%的濃硫酸、甲基磺酸、氟磺酸等,經(jīng)過(guò)強(qiáng)酸刻蝕后的PBO纖維上的原纖會(huì)從主干上剝離脫落的,形成分絲形貌,提高了比表面積和界面粘結(jié)強(qiáng)度。

  材料四:聚酰亞胺

  聚酰亞胺(PI)同樣是綜合性能良好的聚合物之一,具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、較高的孔隙率,和較好的耐高溫性能,可以在-200~300℃下長(zhǎng)期使用。

  由于PI極性強(qiáng),對(duì)電解液潤(rùn)濕性好,所制造的隔膜表現(xiàn)出極佳的吸液率。靜電紡絲制造的PI隔膜相比于Celgard隔膜具有較低的阻抗和較高的倍率性能,0.2C充放電100圈后容量保持率依然為100%。

  總結(jié):鋰離子電池包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,性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的用途。以上新型研發(fā)出來(lái)的隔膜材料希望能滿足技術(shù)發(fā)展需求,當(dāng)然,對(duì)鋰離子電池包材料研發(fā)的腳步也不能止步于此,鋰離子電池包其穩(wěn)定的性能和優(yōu)異的技術(shù)贏得了各行業(yè)用戶的一致好評(píng),服務(wù)也是杠杠的!有要的親們可以在線咨詢我們的客服哦。

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