對(duì)鋰離子電池隔膜的主要性能要求還有:厚度均勻性、力學(xué)性能(包括拉伸強(qiáng)度和抗穿刺強(qiáng)度)、透氣性能、理化性能(包括潤(rùn)濕性、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、安全性)等四大性能指標(biāo)。
鋰電池隔膜材料根據(jù)不同的物理、化學(xué)特性,可以分為:織造膜、無(wú)紡布、微孔膜、復(fù)合膜、隔膜紙、碾壓膜等幾類(lèi)。由于聚烯烴材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性和相對(duì)廉價(jià)的特點(diǎn),至今商品化鋰電池隔膜材料仍主要采用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烴微孔膜。目前為了提高動(dòng)力電池的安全性,在聚烯烴微孔膜的基礎(chǔ)上制備功能性復(fù)合隔膜,如陶瓷隔膜等。陶瓷隔膜是采用納米級(jí)三氧化二鋁產(chǎn)品涂布到濕法聚丙烯、聚乙烯微孔電池膜表面;應(yīng)用微凹版涂布機(jī)或狹縫式涂布機(jī)涂布干燥后,經(jīng)過(guò)輥壓處理,使得這種陶瓷涂料與鋰離子微孔隔離基膜緊密結(jié)合。涂布的隔膜,與正極材料和負(fù)極材料卷繞疊加后,加注電解液,應(yīng)用于鋰離子電池中具有良好的縱向/橫向延伸及高的穿刺強(qiáng)度,無(wú)微短路形成,在鋰離子電池中可形成高的電解液飽液量,可以多添加3%~10%的電解液。這種隔膜的使用顯著地提高了動(dòng)力锃離子電池的耐高溫性、安全性和耐電磁干擾性,同時(shí)延長(zhǎng)了鋰離子電池的壽命和循環(huán)次數(shù),提高充放電倍率。除此,新材料隔膜也在研發(fā)中,如聚酰亞胺隔膜、凝膠聚合物電解質(zhì)隔膜等。
世界
鋰電池隔膜材料
前三大隔膜生產(chǎn)商是日本Asahi(旭化成)、美國(guó)Celgard和日本Tonen(東燃化學(xué)),Tonen推出熔點(diǎn)高達(dá)170℃的濕法PE鋰電池隔膜。采用特殊處理的基體材料,可以極大地提高隔膜的性能,從而滿足鋰電池一些特殊的用途。
除此鋰離子電池中還有鋁箔和銅箔分別作為正、負(fù)極的集流體材料,為將正負(fù)極粉體材料制備成極片并有較好的導(dǎo)電性,還需要有黏結(jié)劑和導(dǎo)電劑。一般黏結(jié)劑有聚偏氟乙烯(PVDF),導(dǎo)電劑有乙炔黑和石墨,現(xiàn)在也有采用納米碳管和石墨烯作為導(dǎo)電劑的。外包裝有不銹鋼殼和鋁塑復(fù)合膜兩種。
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