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鋰電池陶瓷隔膜優缺點

鋰電池陶瓷隔膜是采用陶瓷顆粒涂覆隔膜,即是以PP,PE或者多層復合隔膜為基體,表面涂覆一層Al203、SiO2、Mg(OH)2或其他耐熱性優良的無機物陶瓷顆粒,經特殊工藝處理后與基體緊密粘結在一起,穩定結合有機物的柔性以及無機物的熱穩定性,提高隔膜的耐高溫、耐熱收縮性能和穿刺強度,進而提高電池的安全性能。據了解,陶瓷復合層一方面可以解決PP、PE隔膜熱收縮導致的熱失控從而造成電池燃燒、爆炸的安全問題;另一方面,陶瓷復合隔膜與電解液和正負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,又不會堵塞隔膜孔徑。

2.氧化鋁純度高,不能引入雜質,影響電池內部環境。

3.氧化鋁晶型結構的要求,保證氧化鋁對電解液的相容性及浸潤性。

涂覆高純氧化鋸(VK-L30G)隔膜的優點:

1.耐高溫性:

氧化鋁涂層具有優異的耐高溫性,在180攝氏度以上還能保持隔膜形態。

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.獨特的自關斷特性:

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.循環壽命長:

降低了循環過程中的機械微短路,有效提升循環壽命。

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

PVDF涂覆隔膜具有低內阻、高(厚度/空隙率)均一性、力學性能好、化學與電化學穩定性好等特點。由于納米纖維涂層的存在,該新型隔膜對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,該新型隔膜對液體電解質的吸收性好,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%,特別適用于高端儲能電池、汽車動力電池。

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行復合處理而得到的涂層,一方面能使隔膜耐熱性能大幅提升,實現閉孔特性和耐熱性能的全面兼備;另一方面由于芳綸樹脂對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,而這種優秀的高浸潤性可以延長電池的循環壽命。此外,芳綸樹脂加上填充物,可以提高隔膜的抗氧化性,進而實現高電位化,從而提高能量密度。

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