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锂电池陶瓷隔膜优缺点

添加时间:2021/4/20 11:03:11 编辑:电池在线网  文章来源:电池在线网

电池在线网报道:

锂电池陶瓷隔膜是采用陶瓷颗粒涂覆隔膜,即是以PP,PE或者多层复合隔膜为基体,表面涂覆一层Al203、SiO2、Mg(OH)2或其他耐热性优良的无机物陶瓷颗粒,经特殊工艺处理后与基体紧密粘结在一起,稳定结合有机物的柔性以及无机物的热稳定性,提高隔膜的耐高温、耐热收缩性能和穿刺强度,进而提高电池的安全性能。据了解,陶瓷复合层一方面可以解决PP、PE隔膜热收缩导致的热失控从而造成电池燃烧、爆炸的安全问题;另一方面,陶瓷复合隔膜与电解液和正负极材料有良好的浸润和吸液保液的能力,大幅度提高了锂电池的使用寿命。此外,陶瓷涂覆隔膜还能中和电解液中少量的氢氟酸,防止电池气胀。

锂电池陶瓷隔膜

锂电池陶瓷隔膜对氧化铝的性能要求:

1.粒径均匀性,能很好的粘接到隔膜上,又不会堵塞隔膜孔径。

2.氧化铝纯度高,不能引入杂质,影响电池内部环境。

3.氧化铝晶型结构的要求,保证氧化铝对电解液的相容性及浸润性。

涂覆高纯氧化锯(VK-L30G)隔膜的优点:

1.耐高温性:

氧化铝涂层具有优异的耐高温性,在180摄氏度以上还能保持隔膜形态。

2.高安全性:

氧化铝涂层可中和电解液中游离的田,提升电池耐酸性,安全性提高。

3.高倍率性能:

纳米氧化铝在键电池中可形成固溶体,提高倍率性和循环性能

4.良好浸润性:

纳米氧化铝粉末具有良好的吸液及保液能力。

5.独特的自关断特性:

保持了聚烯烃隔膜的闭孔特性,避免热失控引起安全隐志。

6.低自放电率:

氧化铝涂层增加微孔曲折度,自放电低于普通隔膜。

7.循环寿命长:

降低了循环过程中的机械微短路,有效提升循环寿命。

PVDF即聚偏氟乙烯,是一种白色粉末状结晶性聚合物,熔点170℃,热分解温度316℃以上,长期使用温度-40~150℃,具有优良的耐化学腐蚀性、耐高温色变性、耐氧化性、耐磨性、柔韧性以及很高的抗涨强度和耐冲击性强度。

PVDF涂覆隔膜具有低内阻、高(厚度/空隙率)均一性、力学性能好、化学与电化学稳定性好等特点。由于纳米纤维涂层的存在,该新型隔膜对锂电池电极具有比普通电池隔膜更好的兼容性和粘合性,能大幅度提高电池的耐高温性能和安全性。此外,该新型隔膜对液体电解质的吸收性好,具有良好的浸润和吸液保液的能力,延长电池循环寿命,增加电池的大倍率放电性能,使电池的输出能力提升20%,特别适用于高端储能电池、汽车动力电池。

芳纶纤维作为一种高性能纤维,具有可耐受400℃以上高温的耐热性和卓越的防火阻燃性,可有效防止面料遇热融化。涂覆使用高耐热性芳纶树脂进行复合处理而得到的涂层,一方面能使隔膜耐热性能大幅提升,实现闭孔特性和耐热性能的全面兼备;另一方面由于芳纶树脂对电解液具有高亲和性,使隔膜具有良好的浸润和吸液保液的能力,而这种优秀的高浸润性可以延长电池的循环寿命。此外,芳纶树脂加上填充物,可以提高隔膜的抗氧化性,进而实现高电位化,从而提高能量密度。







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