鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年03月30日
什么是鋰離子電池?鋰離子電池隔膜有什么用途
什么是鋰離子電池
當對充電電池進行充電時,充電電池的正極上有鋰離子轉化成,轉化成的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構,它有很多微孔,到達負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電存儲量越高。同樣,當對充電電池進行放電時(即我們使用充電電池的環節),嵌在負極碳層中的鋰離子脫出,又運動回正極。回正極的鋰離子越多,放電存儲量越高。一般鋰離子電池充電電流設定在0.2C至1C之間,電流越大,充電越快,與此同時充電電池發熱也越大。并且,過大的電流充電,存儲量不夠滿,因為充電電池內部結構的電化學反應要時間。就跟倒葡萄酒似的,倒太快的話會出現泡沫,反倒是不足。對充電電池來說,正常使用就是放電的環節。
鋰離子電池隔膜
隔膜是鋰離子電池的重要組成部分,是支撐鋰離子電池完成充放電電化學過程的重要構件。它位于電池內部正負極之間,保證鋰離子通過的同時,阻礙電子傳輸。隔膜的性能決定了電池的界面結構、內阻等,直接影響電池的容量、循環以及安全性能等特性,性能優異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的用途。
鋰離子電池的減少內部短路技術和熱關閉性能
在鋰離子電池中,隔膜吸收電解液后,可隔離正、負極,以防止短路,但同時還要允許鋰離子的傳導。而在過度充電或者溫度升高時,隔膜還要有高溫自閉性能,以阻隔電流傳導防止爆炸。不僅如此,鋰離子電池隔膜還要有強度高、防火、耐化學試劑、耐酸堿腐蝕性、生物相容性好、無毒等特點。
減少內部短路技術
膈膜是防止鋰離子電池內部熱失控的關鍵部件,盡管具有熱關閉性能的隔膜上世紀90年代就已經商品化了,但它關于加工缺陷造成的硬性內部短路確實無效的。為了減輕內部短路,在過去幾年中人們提出了兩種技術路線。一是制備具有高熔點,低的高溫收縮性和優異的機械性能(特別是抗穿刺強度)的隔膜。二是制備高純氧化鋁(VK-L30G)陶瓷改善的隔膜。后者要么在表面具有陶瓷層,要么將高純氧化鋁(VK-L30G)粉末分散于高分子材料中,從中高純氧化鋁(VK-L30G)陶瓷起的重要用途是防止電極間的空間塌陷,從而防止熱失控情況下的內部短路。
隔膜熱關閉性能
目前使用的鋰離子電池隔膜一般都能供應一個附加功能,就是熱關閉。這一特性也為鋰離子電池的安全性能供應了額外的幫助。這是因為隔膜所用聚烯烴材料具有熱塑性,當溫度接近材料熔點時,微孔閉合形成熱關閉,從而阻斷離子的繼續傳輸而形成短路,起到保護電池的用途。
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