鋰離子電池隔膜詳解,電池隔膜的重要性

來源：存能電氣  日期：2019-07-19 16:17  瀏覽量：次

　　鋰離子電池隔膜詳解，電池隔膜的重要性。近年來，鋰離子電池技術發展迅速，在各種類型的化學電源體系中，鋰離子電池因其具有的高電壓、高比能量、長壽命等優點而成為最受青睞的二次電池。隔膜作為電池中的核心材料之一，決定著鋰電池的性能，因此隔膜材料及制備技術急需被深入研究。今天就來說說鋰電池隔膜詳解，電池隔膜的重要性。

　　鋰離子電池隔膜分類

　　根據物理、化學特性的差異，鋰電池隔膜可以分為：織造膜、非織造膜(無紡布)、微孔膜、復合膜、隔膜紙、碾壓膜等幾類。雖然類型繁多，至今商品化鋰電池隔膜材料主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。

　　鋰離子電池隔膜詳解

　　鋰離子電池主要由正極、負極、隔膜、電解液等幾部分構成，充電時，鋰離子(Li+)從正極脫出在電解液中穿過隔膜到達負極并嵌入到負極晶格中，此時正極處于貧鋰態，負極處于富鋰態；而放電時，Li+再從富鋰態的負極脫出再次在電解液中穿過隔膜到達貧鋰態的正極并插入正極晶格中，此時正極處于富鋰態，負極處于貧鋰態。為保持電荷的平衡，充、放電過程中Li+在正負極間遷移的同時，有相同數量的電子在外電路中來回定向移動從而成電流。

　　電池隔膜的重要性

　　隔膜是鋰離子電池的重要組成部分，它位于電池內部正負極之間，保證鋰離子通過的同時，阻礙電子傳輸。隔膜的性能決定了電池的界面結構、內阻等，直接影響電池的容量、循環以及安全性能等特性，性能優異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。

　　隔膜在鋰電池中的功能主要體現在兩個方面：

　　一是給電池提供安全保障。隔膜材料首先必須具備良好的絕緣性，以防止正負極接觸短路或是被毛刺、顆粒、枝晶刺穿而出現的短路，因此，隔膜需要具有一定的拉伸、穿刺強度，不易撕裂，并在突發的高溫條件下基本保持尺寸的穩定，不會熔縮導致電池的大面積短路和熱失控。

　　二是給鋰離子電池提供實現充放電功能、倍率性能的微孔通道。因此，隔膜必須是具有較高孔隙率而且微孔分布均勻的薄膜。材料本身的特性和成膜后的孔隙特征制約著電池中鋰離子的遷移，體現在性能參數上就是離子電導率。

　　鋰電池對隔膜的要求

　　鋰離子電池對隔膜的要求包括：

　　(1)具有電子絕緣性，保證正負極的機械隔離；

　　(2)有一定的孔徑和孔隙率，保證低的電阻和高的離子電導率，對鋰離子有很好的透過性；

　　(3)耐電解液腐蝕，有足夠的化學和電化學穩定性，這是由于電解質的溶劑為強極性的有機化合物；

　　(4)具有良好的電解液的浸潤性，并且吸液保濕能力強；

　　(5)力學穩定性高，包括穿刺強度、拉伸強度等，但厚度盡可能小；

　　(6)空間穩定性和平整性好；

　　(7)熱穩定性和自動關斷保護性能好；

　　(8)受熱收縮率小，否則會引起短路，引發電池熱失控。除此之外，動力電池通常采用復合膜，對隔膜的要求更高。

　　我國鋰離子電池隔膜在干法工藝上已經取得重大突破，目前已經具備國際一流的制造水平。總之，隨著隔膜材料日益豐富、制備工藝日益成熟，相信在不久的將來，滿足消費需求的高安全性、強耐熱性新型隔膜將會成功問世，對我們的生活生深遠的影響。