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锂离子电池隔膜的主要作用和分类介绍

隔膜是锂离子电池的重要组成部分,是支撑锂离子电池完成充放电电化学过程的重要构件。它位于电池内部正负极之间,保证锂离子通过的同时,阻碍电子传输。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。

隔膜在锂电池中的主要作用

1、隔开锂电池的正、负极,防止正、负极接触形成短路;

2、薄膜中的微孔能够让锂离子通过,形成充放电回路

锂离子电池隔膜的种类

根据物理、化学特性的差异,锂电池隔膜可以分为:织造膜、非织造膜(无纺布)、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜等。虽然类型繁多,至今商品化锂电池隔膜材料主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。

锂离子电池隔膜的性能要求

1、具有电子绝缘性,保证正负极的机械隔离;

2、有一定的孔径和孔隙率,保证低的电阻和高的离子电导率,对锂离子有很好的透过性;

3、耐电解液腐蚀,有足够的化学和电化学稳定性,这是由于电解质的溶剂为强极性的有机化合物;

4、具有良好的电解液的浸润性,并且吸液保湿能力强;

5、力学稳定性高,包括穿刺强度、拉伸强度等,但厚度尽可能小;

6、空间稳定性和平整性好;

7、热稳定性和自动关断保护性能好;

8、受热收缩率小,否则会引起短路,引发电池热失控。除此之外,动力电池通常采用复合膜,对隔膜的要求更高。

在锂电池中,隔膜吸收电解液后,可隔离正、负极,以防止短路,但同时还要允许锂离子的传导。而在过度充电或者温度升高时,隔膜还要有高温自闭性能,以阻隔电流传导防止爆炸。不仅如此,锂电池隔膜还要有强度高、防火、耐化学试剂、耐酸碱腐蚀性、生物相容性好、无毒等特点。

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