电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
隔膜位于正极和负极之间,紧要用途是将正负极活性物质分隔开,戒备两极因接触而短路;此外在电化学反应时,能保持必要的电解液,形成离子移动的通道。隔膜材质是不导电的,电池的种类不同,采用的隔膜也不同。关于锂电池,由于电解液为有机溶剂体系,其隔膜要求具有以下性能。
1在电池体系内,其化学稳定性要好,所用材料能耐有机溶剂。
2机械强度大,使用寿命长。
3有机电解液的离子电导率比水溶液体系低,为了减少电阻,电极面积非得尽可能大,因此隔膜非得很薄。
4当电池体系发生异常时,温度升高,为戒备出现危险,在快速产热温度(120~140℃)开始时,热塑性隔膜发生熔融,微孔封闭,变为绝缘体,戒备电解质通过,从而达到遮断电流的目的。
5从锂电池的角度而言,要能被有机电解液充足浸渍,而且在反复充放电过程中能保持高度浸渍。
电池中常用的隔膜材料一般是用纤维素或编织物、合成树脂制得的多微孔膜。锂电池一般采用高强度、薄膜化的聚烯烃系多孔膜,常用的隔膜有聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)微孔隔膜,以及丙烯与乙烯的共聚物、聚乙烯均聚物等,其中以Celgard公司加工的隔膜为代表。
近年来,将聚合物电解质用于锂电池已实现了商品化,聚合物电解质在锂电池中既是离子迁移的通道,又起到正负极材料间的隔膜用途。聚合物电解质可分为固体聚合物电解质及凝胶聚合物电解质,作为实用的聚合物电解质隔膜非得满足以下几个必要条件:①具有高的离子电导率,以降低电池内阻;②锂离子的传递系数基本不变,以消除浓度极化;③可以忽略的电子导电性,以保证电极间有效的隔离;④电极材料有高的化学和电化学稳定性;
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