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鋰電池陶瓷隔膜優(yōu)缺點(diǎn)

鋰電池陶瓷隔膜是采用陶瓷顆粒涂覆隔膜,即是以PP,PE或者多層復(fù)合隔膜為基體,表面涂覆一層Al203、SiO2、Mg(OH)2或其他耐熱性優(yōu)良的無機(jī)物陶瓷顆粒,經(jīng)特殊工藝處理后與基體緊密粘結(jié)在一起,穩(wěn)定結(jié)合有機(jī)物的柔性以及無機(jī)物的熱穩(wěn)定性,提高隔膜的耐高溫、耐熱收縮性能和穿刺強(qiáng)度,進(jìn)而提高電池的安全性能。據(jù)了解,陶瓷復(fù)合層一方面可以解決PP、PE隔膜熱收縮導(dǎo)致的熱失控從而造成電池燃燒、爆炸的安全問題;另一方面,陶瓷復(fù)合隔膜與電解液和正負(fù)極材料有良好的浸潤和吸液保液的能力,大幅度提高了鋰電池的使用壽命。此外,陶瓷涂覆隔膜還能中和電解液中少量的氫氟酸,防止電池氣脹。

鋰電池陶瓷隔膜

鋰電池陶瓷隔膜對(duì)氧化鋁的性能要求:

1.粒徑均勻性,能很好的粘接到隔膜上,又不會(huì)堵塞隔膜孔徑。

2.氧化鋁純度高,不能引入雜質(zhì),影響電池內(nèi)部環(huán)境。

3.氧化鋁晶型結(jié)構(gòu)的要求,保證氧化鋁對(duì)電解液的相容性及浸潤性。

涂覆高純氧化鋸(VK-L30G)隔膜的優(yōu)點(diǎn):

1.耐高溫性:

氧化鋁涂層具有優(yōu)異的耐高溫性,在180攝氏度以上還能保持隔膜形態(tài)。

2.高安全性:

氧化鋁涂層可中和電解液中游離的田,提升電池耐酸性,安全性提高。

3.高倍率性能:

納米氧化鋁在鍵電池中可形成固溶體,提高倍率性和循環(huán)性能

4.良好浸潤性:

納米氧化鋁粉末具有良好的吸液及保液能力。

5.獨(dú)特的自關(guān)斷特性:

保持了聚烯烴隔膜的閉孔特性,避免熱失控引起安全隱志。

6.低自放電率:

氧化鋁涂層增加微孔曲折度,自放電低于普通隔膜。

7.循環(huán)壽命長:

降低了循環(huán)過程中的機(jī)械微短路,有效提升循環(huán)壽命。

PVDF即聚偏氟乙烯,是一種白色粉末狀結(jié)晶性聚合物,熔點(diǎn)170℃,熱分解溫度316℃以上,長期使用溫度-40~150℃,具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性、耐高溫色變性、耐氧化性、耐磨性、柔韌性以及很高的抗?jié)q強(qiáng)度和耐沖擊性強(qiáng)度。

PVDF涂覆隔膜具有低內(nèi)阻、高(厚度/空隙率)均一性、力學(xué)性能好、化學(xué)與電化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。由于納米纖維涂層的存在,該新型隔膜對(duì)鋰電池電極具有比普通電池隔膜更好的兼容性和粘合性,能大幅度提高電池的耐高溫性能和安全性。此外,該新型隔膜對(duì)液體電解質(zhì)的吸收性好,具有良好的浸潤和吸液保液的能力,延長電池循環(huán)壽命,增加電池的大倍率放電性能,使電池的輸出能力提升20%,特別適用于高端儲(chǔ)能電池、汽車動(dòng)力電池。

芳綸纖維作為一種高性能纖維,具有可耐受400℃以上高溫的耐熱性和卓越的防火阻燃性,可有效防止面料遇熱融化。涂覆使用高耐熱性芳綸樹脂進(jìn)行復(fù)合處理而得到的涂層,一方面能使隔膜耐熱性能大幅提升,實(shí)現(xiàn)閉孔特性和耐熱性能的全面兼?zhèn)?;另一方面由于芳綸樹脂對(duì)電解液具有高親和性,使隔膜具有良好的浸潤和吸液保液的能力,而這種優(yōu)秀的高浸潤性可以延長電池的循環(huán)壽命。此外,芳綸樹脂加上填充物,可以提高隔膜的抗氧化性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高電位化,從而提高能量密度。

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