關(guān)于鐵鋰離子電池隔膜概況解析
隨著全球多樣化的發(fā)展,我們的生活也在不斷變化著,包括我們接觸的各種各樣的電子產(chǎn)品,那么你一定不知道這些產(chǎn)品的一些組成,比如鋰鐵電池隔膜。
鋰鐵電池隔膜的生產(chǎn)工藝重要分為干拔法和濕拔法。鋰離子電池分離機(jī)要具備許多特點(diǎn),對(duì)其生產(chǎn)工藝提出了特殊要求,其生產(chǎn)工藝包括原料配方和快速配方調(diào)整、微孔制備工藝、成套設(shè)備自主設(shè)計(jì)工藝。
鐵鋰離子電池隔膜成本占電池成本的1/3左右。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,直接影響電池的容量、循環(huán)性能以及安全性能等特性,性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的用途。目前60%~70%的隔膜市場(chǎng)重要采用濕法雙向拉伸工藝,因?yàn)闈穹p向拉伸縱向橫向更加均勻平衡。
隔膜是鋰離子電池的核心關(guān)鍵材料之一,其性能決定了電極的界面結(jié)構(gòu)、電池的內(nèi)阻和注液量等,進(jìn)而影響電池的倍率、循環(huán)及安全性能等特性。聚烯烴微孔膜、無(wú)紡布隔膜及涂層復(fù)合隔膜的制備方法、結(jié)構(gòu)特征及其優(yōu)缺點(diǎn),評(píng)述了隔膜制備的關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵工藝。
單向干拔工藝是通過(guò)生產(chǎn)硬彈性纖維來(lái)生產(chǎn)結(jié)晶度低的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜。薄膜在低溫下拉伸形成微缺陷,然后在高溫下拉開(kāi)形成微孔。目前,我國(guó)有三分之一以上的生產(chǎn)量力采用干法雙拉絲工藝,產(chǎn)品在中低端市場(chǎng)占有較大比例。
隔膜的基本作用是將正負(fù)極隔離開(kāi)。對(duì)于鋰系列電池,由于電解液為強(qiáng)極性的有機(jī)溶劑體系且電池電壓高,因此要求其隔膜材料除了有電子絕緣和機(jī)械隔離外,還應(yīng)具有以下特點(diǎn):(1)有一定的孔徑和孔隙率,保證低的電阻和高的離子電導(dǎo)率,對(duì)鋰離子有很好的透過(guò)性;(2)能夠耐受電解液腐蝕,有足夠的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性;(3)對(duì)電解液的浸潤(rùn)性好并具有足夠的吸液保濕能力;(4)具有足夠的力學(xué)性能,包括穿刺強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等,但厚度盡可能小;(5)空間穩(wěn)定性和平整性好;(6)熱穩(wěn)定性好,好具有熱自動(dòng)關(guān)斷保護(hù)功能。
由濕法生產(chǎn),也叫做相分離或熱誘導(dǎo)相分離法、濕法液態(tài)烴或小分子物質(zhì)與聚烯烴樹(shù)脂混合,融化后,加熱形成均勻混合物,然后冷卻相分離,隔膜的抑制,然后加熱到熔點(diǎn)溫度隔膜附近和雙向拉伸分子鏈取向、保溫時(shí)間、洗脫溶劑殘留揮發(fā)性物質(zhì),彼此可以通過(guò)微孔膜材料制備。
通常采用了以下方式來(lái)改善隔膜的綜合性能:(1)采用接枝官能團(tuán)以及添加親水物質(zhì)的方法可以改善膜的浸潤(rùn)性;(2)采用不同熔點(diǎn)的聚合物復(fù)合以及高結(jié)晶度聚合物可以改善隔膜的熱關(guān)閉溫度和熱熔化溫度;(3)采用新型多孔基體,如無(wú)紡布等,可以保證膜的強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性和熱熔化溫度;(4)采用新型聚合物如PVDF、聚酰亞胺(PI)等,
在研究設(shè)計(jì)過(guò)程中,一定會(huì)有這樣或著那樣的問(wèn)題,這就需要我們的科研工作者在設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),這樣才能促進(jìn)產(chǎn)品的不斷革新。