锂离子电池隔膜的性能要求
锂电池隔膜技术标准
锂电池隔膜技术标准锂电池隔膜作为锂电池的重要组成部分,其质量直接影响着锂电池的性能和安全性。
随着电动汽车、储能设备等领域的快速发展,对锂电池隔膜技术标准的要求也越来越高。
本文将围绕锂电池隔膜技术标准展开讨论,从材料选择、物理性能、安全性能等方面进行分析和阐述。
首先,材料选择是锂电池隔膜技术标准中至关重要的一环。
隔膜材料应具有一定的热稳定性和化学稳定性,能够在高温下保持结构稳定,不产生分解或变化。
同时,隔膜材料还应具有一定的拉伸强度和穿刺强度,以保证在使用过程中不会发生破损或穿孔,导致电池短路或热失控。
此外,对于电解液的渗透性也是一个重要的考量因素,过高的渗透性会导致电解液的损失,从而影响电池的循环寿命和安全性能。
其次,隔膜的物理性能是制定技术标准时需要考虑的重点之一。
隔膜应具有一定的导电性,以便于电池内部的电荷传输,同时也要保证一定的电解液隔离性,防止正负极之间发生短路。
此外,隔膜的厚度、孔隙率等参数也需要进行严格的控制,以保证电池的能量密度和安全性能。
对于不同类型的锂电池,其隔膜的物理性能指标也会有所不同,需要根据具体的应用场景进行调整和优化。
最后,安全性能是制定锂电池隔膜技术标准时必不可少的考量因素。
隔膜应具有一定的耐热性和阻燃性,以防止在极端情况下发生火灾或爆炸。
同时,隔膜的化学稳定性也是保证电池安全性的重要因素,需要能够在不同的化学环境下保持稳定,不会发生分解或变化。
此外,隔膜还应具有一定的耐化学腐蚀性能,以适应不同类型的电解液和电极材料。
综上所述,锂电池隔膜技术标准涉及到材料选择、物理性能和安全性能等多个方面,需要综合考虑各种因素,以确保锂电池的性能和安全性能。
未来随着锂电池应用领域的不断拓展,对于锂电池隔膜技术标准的要求也将不断提高,需要不断进行研究和优化,以满足不同领域的需求。
《锂离子电池隔膜》课件
到关注。企业需要采取有效措施,降低生产过程中的环境污染。
03
市场波动
锂离子电池隔膜市场的需求受电动汽车和储能市场的影响较大,市场波
动较大。企业需要加强市场分析和预测,以应对市场波动带来的风险。
06
锂离子电池隔膜的未来展望
新材料与新技术的研发
总结词
随着科技的不断进步,新材料和新技术 在锂离子电池隔膜领域的应用将更加广 泛。
机械性能
隔膜的机械稳定性对电池 的寿命和安全性至关重要 。
•·
拉伸强度:隔膜应具有足 够的拉伸强度,以承受电 池充放电过程中的应力。
厚度与均匀性:隔膜的厚 度应均匀,以确保电池的 一致性和稳定性。
穿刺强度:隔膜应具有一 定的抗穿刺能力,防止因 针刺等意外因素导致的电 池短路。
热性能
•·
热收缩率:隔膜的热收缩率应尽 可能低,以确保电池在充放电过 程中的结构稳定性。
03
锂离子电池隔膜的性能要求
电化学性能
隔膜在电化学反应中的表现,直接影响 电池的充放电性能。
离子选择性:隔膜应具有适当的离子选 择性,使锂离子能够顺利通过,而其他 离子或分子则受到阻碍。
电子绝缘性:隔膜应具有良好的电子绝 缘性,防止正负极直接接触而发生短路 。
•·
离子电导率:隔膜应具有较高的离子电 导率,以降低内阻,提高电池的充放电 效率。
VS
详细描述
随着对锂离子电池隔膜性能要求的提高, 新材料和新技术的发展将为隔膜的研发提 供更多可能性。例如,新型纳米材料、高 分子材料等具有优异性能的新材料,以及 先进的制备技术、改性技术等,都可能为 锂离子电池隔膜的改进和优化提供支持。
提高生产效率与降低成本
总结词
提高生产效率和降低成本是锂离子电池隔膜 未来的重要发展方向。
锂离子电池隔膜astm标准
锂离子电池隔膜astm标准
锂离子电池隔膜是电池中一个非常重要的组件,用于隔离电解质和正负极,以防止短路和安全事故的发生。
ASTM国际标准委员会为锂离子电池隔膜的生产和测试制定了一些标准,以确保其质量和可靠性。
ASTM标准涵盖了锂离子电池隔膜的尺寸、物理特性、化学特性和电学性能等方面。
其中,ASTM D6388-13是隔膜的厚度测量标准,ASTM D7268-07是对隔膜的抗拉强度和断裂伸长率进行测试的标准,ASTM D5729-13是用于评估隔膜孔隙度和气体渗透性的标准。
除此之外,ASTM标准还规定了一些其他测试方法,如电化学稳定性、热压缩性能、热收缩率等等。
这些测试方法的实施可以帮助生产商检验隔膜的质量,以及确保其符合电池的设计要求和安全性能。
总的来说,ASTM标准为锂离子电池隔膜的生产和测试提供了一些实用的指南,有助于提升电池的质量和可靠性。
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锂离子电池隔膜简介
锂离子全固态电池的普及还有很长的路要走,而今年拐点已到的半固态电池还需要传统的隔膜来隔离正负极,导离子绝缘电子,随着市场需求的越来越高:高比能、长寿命、快充、高安全、低成本、产品一致性,对隔膜的要求也越来越高,今天我们就来聊一下锂离子电池的隔膜。
功能性电池的隔膜一般由:基膜+涂覆层组成,对隔膜的要求有:a.有一定的机械强度,保证在电池变形条件下不破裂;b.具有良好的离子透过能力,以降低电池内阻;c.优良的电子绝缘性,以保证电极间有效的隔离;d.具备抗化学及电化学腐蚀的能力,在电解液中稳定性好;e.吸收电解液的能力强;f.成本低,适于大规模工业化生产;g.杂质含量少,性能稳定。
隔膜的分类如下:大类分为干法与湿法工艺(干法隔膜的孔直,倍率性能好,但湿法隔膜的其他综合方面的电性能明显优于干法隔膜):干法单向拉伸:制造工艺:类似于硬弹性纤维方法-晶片分离,原料选择方面有PP(聚丙烯),PE(聚乙烯)分子高的原材料拉伸/穿刺强度高但加工流动性差,分子量低的反之。
干法双向拉伸:制造工艺:在聚丙烯中加入具有成核作用的β晶型成核剂,形成特定的β晶型,然后在双向拉伸的过程中发生β晶型向α晶型的转变,晶体体积收缩产生微孔,孔的形成原理为晶型转变。
原料选择方面有PP(聚丙烯),β晶型成核剂。
湿法隔膜:制造工艺为热致相分离法,工艺如下:关键工序如下:投料配比(PP:oil)影响生产过程的稳定性,孔隙率大小及厚度的均匀性;熔融挤出:选择塑化及混合效果好的挤出机,影响生产稳定性及性能均匀性;冷却铸片:将熔体冷却形成厚片,影响聚合物的结晶及相分离;MD/TD拉伸:产生相分离,使分子链取向,影响孔径大小分布,机械强度,热收缩等;萃取工艺:将小分子从油膜中萃取出来;热定型:影响隔膜热收缩,孔隙率,厚度;电镜图如下:隔膜涂覆介绍:一:油性涂覆:(1)油性浸涂(效率低<5m/min,透气值增加约40-60%)(2)油性辊涂二:水性涂覆:(1)水性辊涂(2)水性喷涂(3)水性点涂其中辊涂对比喷涂容易堵孔,造成透气值变大。
锂电池隔膜的性能要求
锂电池隔膜的性能要求锂电池隔膜(Lithium-ion Battery Separator)是一种重要的功能材料,用于分隔正负极,防止直接接触和短路。
它具有很高的物理和化学性能要求,对锂电池的性能和安全性有着重要的影响。
本文将从物理性能、电化学性能、安全性能三个方面介绍锂电池隔膜的性能要求。
一、物理性能要求1.厚度:锂电池隔膜的厚度应适中,既要保证足够的机械强度,又要能减少电阻和增加电导率。
一般要求在10-30微米之间。
2.孔隙率:隔膜应具有适当的孔隙率,以便正负极材料之间的离子和电荷传递。
较高的孔隙率可以提高离子导电性和电解液浸透性,使得充放电更加高效。
3.热收缩性:隔膜应具有较低的热收缩性,以避免在高温下缩小孔径,导致锂离子传输的阻碍。
4.机械强度:隔膜应具有足够的机械强度,以保证其在电池生命周期内的稳定性和耐久性。
同时,隔膜应具有较高的拉伸强度和撕裂强度,以避免在装配和使用过程中出现断裂或破损。
二、电化学性能要求1.离子传输性能:隔膜应具有高离子导电性,以便锂离子能够快速地在正负极之间传输。
低内电阻能够提高电池充放电效率和功率密度。
2.电化学稳定性:隔膜应具有良好的电化学稳定性,能够在电池工作过程中抵抗电解液和电极材料的腐蚀和溶解。
此外,隔膜还应具有较低的锂离子交换与失活,以保持电池的循环寿命和容量保持率。
3.封闭性:隔膜应具有良好的封闭性,以防止电解液溢漏和外界杂质的进入。
这有助于保持电池的稳定性和安全性。
三、安全性能要求1.热稳定性:隔膜应具有良好的热稳定性,能够在高温下保持结构稳定,不产生分解或熔融。
这可以避免高温下发生热失控的情况。
2.弹性变形能力:隔膜应具有一定的弹性变形能力,以适应电池在充放电过程中的体积变化。
这有助于减少电池内部应力和应变,提高电池的循环寿命。
3.阻燃性:隔膜应具有较好的阻燃性,以避免电池在发生故障或异常情况下的加剧燃烧。
综上所述,锂电池隔膜的性能要求包括物理性能、电化学性能和安全性能。
锂电池隔膜的性能要求
锂离子电池隔膜的性能要求锂离子电池由正、负极材料、电解液、隔膜以及电池外壳组成。
隔膜作为电池的“第三极”,是锂离子电池中的关键内层组件之一。
隔膜吸收电解液后,可隔离正、负极,以防止短路,同时允许锂离子的传导。
在过度充电或者温度升高时,隔膜通过闭孔来阻隔电流传导,防止爆炸。
隔膜性能的优势决定电池的界面结构和内阻,进而影响电池的容量、循环性能,充放电电流密度等关键特性。
性能优异的隔膜对提高电池的综合性能起着有重要的作用。
锂离子电池隔膜生产材料目前还是以聚烯烃为首选,聚烯烃材料具有强度高、防火、耐化学试剂、耐酸碱腐蚀性好、生物相容性好、无毒等优点,在众多领域得到了广泛的应用。
聚烯烃化合物可以提供良好的机械性能和化学稳定性,具有高温自闭性能,确保锂离子二次电池在日常使用上的安全性。
1 、厚度均匀性隔膜的厚度均匀性与所有薄膜生产企业要求是一样的,是一个永远追求的重要的质量指标,它直接影响隔膜卷的外观质量以致内在性能,是生产过程严加控制的质量指标之一。
锂电池用户对隔膜的分切有其特殊的要求,除了有特殊的隔膜分切机、专业培训的专业分切人员外,与隔膜自身的厚度均匀性关系最为密切。
在自动化程度很高的隔膜生产线上,隔膜厚度都是采用精度很高的在线非接触式测厚仪及快速反馈控制系统进行自动检测和控制的。
隔膜的厚度均匀性包括纵向厚度均匀性和横向厚度均匀性。
其中横向厚度均匀性尤为重要。
一般均要求控制在+1微米以内。
“南通天丰”公司厚度现已控制在+0.5微米以内。
2、力学性能隔膜的力学性能是影响其应用的一个重要因素,如果隔膜破裂,就会发生短路,降低成品率,因此要求隔膜在电池组装和充放电结构使用过程中,需要自身具有一定的机械强度。
隔膜的机械强度可用抗穿刺强度和拉伸强度来衡量。
拉伸强度,隔膜的拉伸强度与制膜的工艺相关联。
采用单轴拉伸,膜在拉伸方向上与垂直方向强度不同;而采用双轴拉伸时,隔膜在两个方向上一致性会相近。
一般拉伸强度主要是指纵向强度要达到100MP以上,横向强度不能太大,过大会导致横向收缩率增大,这种收缩会加大锂电池厂家正、负极接触的几率。
锂电池隔膜国家标准
锂电池隔膜国家标准
锂电池隔膜是锂电池的重要组成部分,其质量直接影响到锂电池的性能和安全性。
为了规范锂电池隔膜的生产和应用,我国制定了《锂离子电池用隔膜》国家标准,该标准的颁布对于提升我国锂电池产业的技术水平和产品质量具有重要意义。
首先,该标准规定了锂电池隔膜的分类和命名、要求、试验方法、检验规则、
标志、包装、运输和贮存等内容。
其中,对锂电池隔膜的要求包括物理性能、化学性能、热学性能和机械性能等多个方面,确保了锂电池隔膜在使用过程中能够具有良好的隔离性能、热稳定性和安全性。
同时,标准中还规定了对锂电池隔膜进行的各项试验方法,如厚度测定、孔隙率测定、拉伸强度测定等,以及相应的检验规则,保证了锂电池隔膜的质量可控性和可靠性。
其次,该标准还对锂电池隔膜的标志、包装、运输和贮存等环节进行了规范。
在锂电池隔膜的生产、销售和使用过程中,标志的统一规范能够方便用户对产品进行识别和追溯,包装、运输和贮存的规范则能够保证产品在整个供应链中的安全和质量稳定。
总的来说,锂电池隔膜国家标准的颁布对于我国锂电池产业的发展具有积极的
推动作用。
一方面,该标准的实施将促进我国锂电池隔膜的生产企业提升产品质量和技术水平,增强市场竞争力;另一方面,对锂电池隔膜的规范化要求将有利于提升锂电池产品的整体质量和安全性,促进锂电池在新能源汽车、储能等领域的应用推广。
综上所述,锂电池隔膜国家标准的颁布是我国锂电池产业发展的重要里程碑,
将有力地推动我国锂电池产业向高质量、高标准发展,为我国新能源产业的繁荣做出重要贡献。
希望各相关企业和机构能够严格遵守该标准,共同推动我国锂电池产业的健康发展。
锂电池隔膜国标
锂电池隔膜国标
锂电池隔膜是锂电池的重要组成部分,其主要作用是隔离正负极,防止短路,同时也能促进离子传输。
为了保障锂电池的安全性能和质量,国家制定了一系列锂电池隔膜的标准。
1. GB/T 18287-2013 锂离子电池通用规范
该标准是锂离子电池的通用规范,其中包括了锂电池隔膜的相关要求。
其中规定了锂电池隔膜的厚度、孔隙率、拉伸强度、热收缩率、热稳定性、耐化学性等指标。
此外,该标准还规定了锂电池隔膜的使用寿命和安全性能要求。
2. GB/T 242
3.17-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试Fh:温度循环试验
该标准是电工电子产品环境试验的一部分,其中包括了锂电池隔膜的温度循环试验方法。
该试验方法主要是为了评估锂电池隔膜在不同温度条件下的耐久性能,以及其对锂电池整体性能的影响。
3. GB/T 31467.3-2015 锂离子电池第1部分:安全性要求和试验方法第3节:过充保护试验
该标准是锂离子电池安全性要求和试验方法的一部分,其中包括了锂电池隔膜的过充保护试验要求。
该试验主要是为了评估锂电池隔膜在过充条件下的安全性能,以及其对锂电池整体性能的影响。
4. GB/T 31485-2015 锂离子电池组件和系统的环境试验
该标准是锂离子电池组件和系统的环境试验标准,其中包括了锂电池隔膜的相关要求。
该标准规定了锂电池隔膜的耐热性、耐湿性、耐冷性、耐腐蚀性等指标,以及锂电池隔膜在不同环境条件下的试验方法。
总之,以上标准都是为了保障锂电池隔膜的安全性能和质量而制定的,锂电池隔膜生产企业和使用企业应当按照这些标准要求进行生产和使用。
锂电池隔膜抗穿刺强度单位
锂电池隔膜抗穿刺强度单位(原创实用版)目录1.锂电池隔膜的重要性2.锂电池隔膜的抗穿刺强度单位3.锂电池隔膜的性能要求4.锂电池隔膜的应用领域5.锂电池隔膜的发展趋势正文一、锂电池隔膜的重要性锂电池隔膜是锂离子电池中的关键组成部分,它的主要作用是分隔电池的正负极,防止两极接触而短路。
此外,隔膜还具有能使电解质离子通过的功能,因此对电池的性能具有重要影响。
二、锂电池隔膜的抗穿刺强度单位锂电池隔膜的抗穿刺强度是指隔膜在承受压力时,能够抵抗穿刺的能力。
抗穿刺强度的单位通常为牛顿(N)。
在电池制造过程中,由于电极表面涂覆不够平整、电极边缘有毛刺等情况,以及装配过程中工艺水平有限等因素,因此要求隔膜具有一定的抗穿刺强度。
三、锂电池隔膜的性能要求锂电池隔膜需要满足以下几个性能要求: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.具有良好的化学和电化学稳定性;5.价格低廉,适合大规模应用。
四、锂电池隔膜的应用领域锂电池隔膜广泛应用于电动汽车、电动工具、储能设备、3C 电子产品等领域。
五、锂电池隔膜的发展趋势随着电动汽车等新能源产业的快速发展,对锂电池隔膜的需求量不断增加。
未来,锂电池隔膜的发展趋势将体现在以下几个方面:1.隔膜材料将更加轻量化、高强度;2.隔膜制备工艺将更加高效、环保;3.隔膜性能将更加优异,满足高能量密度、高安全性能的要求。
总之,锂电池隔膜在锂电池中起着关键作用,其抗穿刺强度、离子电导率等性能对电池性能具有重要影响。
锂电池隔膜 国家标准
锂电池隔膜国家标准锂电池隔膜是锂电池的重要组成部分,它在锂电池中起着隔离正负极、防止短路和促进离子传输的重要作用。
为了规范锂电池隔膜的生产和使用,国家对锂电池隔膜制定了一系列的标准,以确保其质量和安全性。
首先,国家标准规定了锂电池隔膜的基本要求。
这些要求包括隔膜的厚度、孔隙率、拉伸强度、热收缩率等指标,以确保隔膜具有足够的机械强度和稳定性。
此外,国家标准还规定了隔膜的化学成分和热稳定性等要求,以确保隔膜在锂电池的使用过程中不会产生化学反应或热失控现象。
其次,国家标准对锂电池隔膜的生产工艺进行了详细的规定。
这些规定包括原材料的选择和质量控制、生产设备的要求、生产过程的监控和检测等内容。
通过对生产工艺的规范,可以确保生产出的隔膜具有一致的质量和性能。
此外,国家标准还对锂电池隔膜的质量控制和检测方法进行了规定。
这些规定包括对隔膜的外观检查、物理性能测试、化学成分分析等内容,以确保隔膜符合标准要求。
同时,国家标准还规定了对隔膜进行的可靠性测试和安全性评估,以确保隔膜在使用过程中不会出现安全隐患。
最后,国家标准还对锂电池隔膜的标识和包装进行了规定。
这些规定包括标识内容、标识位置、包装材料和包装方式等要求,以确保用户能够清晰地识别隔膜的型号、规格和生产厂家,并且在运输和存储过程中不会受到损坏。
总之,国家标准对锂电池隔膜的制定,为锂电池行业的发展和安全提供了重要的保障。
只有严格遵守国家标准,才能生产出质量可靠、安全稳定的锂电池隔膜,为锂电池的应用提供可靠的保障。
希望生产企业和使用单位能够严格遵守国家标准,共同推动锂电池行业的健康发展。
锂电池隔膜纸性能要求
提高电池的安 全性
锂离子隔膜与分离膜; 锂离子隔膜与分离膜;透气膜的不同
1.作用不同:隔膜使电池正负极隔离,锂离子可逆 1.作用不同:隔膜使电池正负极隔离, 往返其孔隙; 往返其孔隙; 分离膜的作用是使多组分溶剂和溶质的分离, 分离膜的作用是使多组分溶剂和溶质的分离, 截留,分级,提纯和富集,不可逆; 截留,分级,提纯和富集,不可逆; 透气膜的作用是透过湿气和氧气等气体, 透气膜的作用是透过湿气和氧气等气体,一般 不可逆; 不可逆;
单层隔膜纸SEM(扫描电子显微镜) 单层隔膜纸SEM(扫描电子显微镜)
电流切断特性(Shutdown) 电流切断特性(Shutdown)
Shutdown特性: Shutdown特性: 隔膜在大电流或外部短路 时微孔闭塞,切断电流回路的功能( 时微孔闭塞,切断电流回路的功能(一种安 全保护性能). 全保护性能). 主要参数:隔膜的闭孔温度(SD)和熔融破裂 主要参数:隔膜的闭孔温度(SD)和熔融破裂 温度(MD) 温度(MD) 隔膜孔结构的影响:高曲折度, 隔膜孔结构的影响:高曲折度,小孔径对阻止 和切断异常电流有利; 和切断异常电流有利;但有对电池离子导 电性和放电性有负面影响. 电性和放电性有负面影响.
主要性能及其评价
1.电绝缘性能 用绝缘耐压性来评价. 1.电绝缘性能:用绝缘耐压性来评价.隔膜的绝缘耐压性如果 电绝缘性能: 高的话(Celgard2400d的典型数值是1000±200V),他的电接 高的话(Celgard2400d的典型数值是1000±200V),他的电接 触耐压能力也就提高.注入电解液前在电池上加电压, 触耐压能力也就提高.注入电解液前在电池上加电压,如果 感到有电流,那就说明有电接触, 感到有电流,那就说明有电接触,此评价的结果依赖于隔膜 的强度和电池装配条件,尤其是依赖于电极设计. 的强度和电池装配条件,尤其是依赖于电极设计. 隔膜在保持电解液时电阻要低, 隔膜在保持电解液时电阻要低,如果此时电阻过高必将影响电 池的容量特性及电池性能. 池的容量特性及电池性能.
锂电池隔膜的基本要求
锂电池隔膜的基本要求锂电池隔膜的基本要求隔膜的基本要求电池隔膜最紧要的功能是电子绝缘离子导通,即阻拦正负电极在电池中的直接的电子接触,但是离子可以自由通过。
对于锂离子电池用隔膜,基本要求如下:1.厚度对于消耗型锂离子电池(移动电话、笔记本电脑、数码相机中使用的电池),25微米的隔膜渐渐成为标准。
然而,由于人们对便携式产品的使用的日益增长,更薄的隔膜,譬如说20微米、18微米、16微米、甚至更薄的隔膜开始大范围的应用。
对于动力电池来说,由于装配过程的机械要求,往往需要更厚的隔膜,当然对于动力用大电池,安全性也是特别紧要的,而厚一些的隔膜往往同时意味着更好的安全性.2.透气率:从学术角度来说,隔膜在电池中是惰性的,即隔膜不是电池的必需构成部分,而仅仅是电池工业化生产的要求。
隔膜的存在首先要充分它不能恶化电池的电化学性能,紧要表现在内阻上。
含电解液的隔膜的电阻率和电解液自身的电阻率之间的比值称为MacMullin数。
一般来说,消耗型锂离子电池的这个数值为接近8,当然这个数值越小越好。
通常来说,锂离子电池隔膜中会有一个透气率的参数,或者叫Gurley 数。
这个数是这么定义的,即确定体积的气体,在确定压力条件下通过确定面积的隔膜所需要的时间,气体的体积量一般为50cc,有些公司也会标100cc,最终的结果会差两倍。
面积应当是1平方英寸,压力差记不太清楚了。
这个数值从确定意义上来讲,和用此隔膜装配的电池的内阻成正比,即该数值越大,则内阻越大。
然而,对于不同的隔膜,该数字的直接比较没有任何意义。
由于锂离子电池中的内阻和离子传导有关,而透气率和气体传到有关,两种机理是不一样的。
换句话说,单纯比较两种不同隔膜的Gurley数是没有心义的,由于可能两种隔膜的微观结构完全不一样;但同一种隔膜的Gurley数的大小能特别好的反应出内阻的大小,由于同一种隔膜相对来说微观结构是一样的或可比较的。
3.浸润度:为了保证电池的内阻不是太大,要求隔膜是能够被电池所用电解液完全浸润。
锂电池隔膜的基本要求
锂电池隔膜的基本要求隔膜是锂离子电池中不可或缺的部件,起着隔离正负极的电导介质和离子通道的作用。
隔膜的质量和性能直接影响着锂电池的安全性、电耗和寿命。
因此,对于锂电池隔膜,有一些基本要求需要满足。
1.良好的机械性能:锂电池隔膜需要具备较高的机械强度和抗拉性能,以保证在电池组装和使用过程中的物理需求,例如保证隔膜的整体性能、抗破裂性和抗刺破性等。
2.良好的热稳定性:锂电池在高温和低温环境下都需要具备较好的性能。
因此,锂电池隔膜需要具备良好的耐热性和耐寒性,以保证电池在不同温度下的正常工作。
同时,锂电池隔膜还需要具有一定的热收缩率,以适应锂电池在充放电过程中产生的热胀冷缩。
3.对离子的通透性:锂电池隔膜应该具备较高的离子透过性,以促进锂离子在正负极之间的交换和传输。
同时,隔膜还应该具有较低的电化学窗口,以防止电池过充和过放,从而提高电池的安全性。
4.良好的湿润性:锂电池隔膜需要具备良好的湿润性,即能迅速吸收电解液并传输,以提高电池的充放电效率。
在充电状态下,离子在隔膜表面和孔隙中扩散能力较好,提高离子传导率,从而提高锂电池的功率密度。
5.良好的安全性:锂电池隔膜需要具备良好的阻隔性能,防止电解液中的金属或极化的颗粒进入电池的另一侧,避免短路或电解液内部的化学反应。
此外,隔膜还应该具备一定的阻燃性能,以避免火灾或爆炸事故的发生。
6.良好的电化学稳定性:锂电池隔膜需要具备良好的电化学稳定性,能够在电池工作过程中长时间稳定,并且不与电解液中的气体、水或金属产生反应。
同时,隔膜还需要具备一定的抗化学腐蚀性,以防止电解液中的异物损坏隔膜。
总结起来,锂电池隔膜的基本要求是具备良好的机械性能、热稳定性、离子通透性、湿润性、安全性和电化学稳定性。
这些基本要求能够保证锂电池的稳定性、安全性和性能,是锂电池隔膜设计和制造的重要标准。
锂电池隔膜.ppt
1.电绝缘性好(非电子导体); 2.对电解质离子有很好的透过性,电阻低; 3.对电解质具有化学稳定性和电化学稳定性; 4.对电解质润湿性好 ; 5.具有一定的机械强度,厚度尽可能小 ;
1
隔膜性能
主要指外观;厚度;面密度;电阻;干态及湿 态抗拉强度;孔率;孔径;吸液率;吸液速率; 保持电解液能力;耐电解液腐蚀能力.
4
基本要求
1.足够的隔离性和电子绝缘性,能够保证正负极的机械隔离 和阻止活性物质的迁移; 2.有一定的孔径,对锂离子有很好的透过性,保证低的电阻和 高的离子导电率; 3.有足够的化学和电化学稳定性,一定的耐湿性和耐腐蚀性; 4.对电解液浸润性好 5.有足够的力学性能和防震能力,厚度尽可能小; 6.占的体积小,易于实现薄膜化; 7.自动关断保护性能好;
%Transmittance
80
60
40
20
11446511.8.1324472.31 1436.73 149
1304.10 1254.74
1167.52
1200
Wavenumbers (cm-1)
1000
997.66 972.63
899.05 840.59
穿刺强度:与电极板表面的粗糙程度有关,电极使用 不同的材料要求隔膜的穿刺强度也不同.
9
隔膜的内部结构
1.孔径:可用压汞法测定;通过汞的体积和压力,微 孔的大小有关;
2.孔率:单位膜的体积中孔的体积百分率;可用比 重法测定:孔率=D0-D/D0
3. 孔的曲折度:膜的厚度和气体或液体在实际膜 当中通过的路径比例.(电池放电一般对膜的电 阻而言,低曲折系数是有利的;对短路时的 shutdown来讲,高的曲折系数有利.)
锂离子电池隔膜标准
锂离子电池隔膜标准锂离子电池是一种广泛应用于电动汽车、移动设备和储能系统中的重要能源储存设备。
而隔膜作为锂离子电池的重要组成部分,其性能直接影响着电池的安全性和性能表现。
因此,制定锂离子电池隔膜标准显得尤为重要。
首先,锂离子电池隔膜标准需要明确规定隔膜的物理性能指标。
这些指标包括隔膜的厚度、孔隙率、拉伸强度、热收缩率等。
通过对这些物理性能指标的规定,可以保证隔膜具有足够的机械强度和热稳定性,以应对电池在使用过程中可能遇到的高温、挤压等情况,从而确保电池的安全性。
其次,锂离子电池隔膜标准还需要规定隔膜的电化学性能指标。
这些指标包括隔膜的离子导电率、电解液湿润性、锂离子传输速率等。
通过对这些电化学性能指标的规定,可以保证隔膜具有良好的离子传输性能和电解液湿润性,从而提高电池的充放电效率和循环寿命。
另外,锂离子电池隔膜标准还需要规定隔膜的安全性能指标。
这些指标包括隔膜的阻燃性能、穿刺强度、热封性能等。
通过对这些安全性能指标的规定,可以保证隔膜在极端情况下具有良好的阻燃性能和穿刺强度,从而减少电池发生短路、过热等安全问题的风险。
最后,锂离子电池隔膜标准还需要规定隔膜的生产和质量控制要求。
这些要求包括隔膜的生产工艺、质量检测方法、包装和储存要求等。
通过对这些生产和质量控制要求的规定,可以保证隔膜的生产过程受到严格控制,从而确保隔膜的质量稳定和可靠性。
综上所述,锂离子电池隔膜标准的制定对于推动锂离子电池产业的发展具有重要意义。
只有通过制定严格的标准,才能保证锂离子电池隔膜的质量和性能得到有效控制,从而推动电池技术的不断进步,为新能源领域的发展提供可靠的能源储存解决方案。
锂电池隔膜检测标准
锂电池隔膜检测标准一、厚度检测厚度是锂电池隔膜的重要参数之一,它直接影响到隔膜的物理性能和电池的容量、安全性等。
在厚度检测中,应使用精度较高的测量仪器,如千分尺、测厚仪等,对隔膜的各个部位进行测量,确保其厚度符合标准要求。
一般而言,锂电池隔膜的厚度应在0.1mm-0.3mm之间。
二、孔隙率检测孔隙率是指隔膜中孔洞所占的体积与总体积的比值。
孔隙率的大小直接影响到隔膜的透气度、离子通过隔膜的能力以及隔膜的机械性能等。
检测孔隙率的方法有称重法、压力法、气体透过法等。
在锂电池隔膜检测中,应采用适当的检测方法,确保孔隙率符合标准要求。
三、拉伸强度检测拉伸强度是指隔膜在受到拉伸力时所能承受的最大应力。
隔膜的拉伸强度与其机械性能密切相关,对电池的安全性和稳定性有重要影响。
在拉伸强度检测中,应采用拉伸试验机对隔膜进行拉伸,记录其在断裂时的最大应力。
一般而言,锂电池隔膜的拉伸强度应大于10MPa。
四、透气度检测透气度是指气体通过隔膜的能力。
在锂电池中,隔膜的透气度会影响电池的充放电性能和容量。
检测透气度的方法有压力法、气体透过法等。
在锂电池隔膜检测中,应采用适当的检测方法,确保透气度符合标准要求。
五、热稳定性检测热稳定性是指隔膜在高温下的稳定性和耐热性。
在锂电池使用过程中,隔膜会受到高温的影响,因此对其热稳定性要求较高。
热稳定性检测方法包括热重分析法、差热分析法等。
在锂电池隔膜检测中,应通过适当的检测方法,确保隔膜的热稳定性符合标准要求。
六、化学稳定性检测化学稳定性是指隔膜在化学环境中的耐受性和稳定性。
在锂电池中,隔膜会接触到电解液等化学物质,因此需要具有良好的化学稳定性。
化学稳定性检测方法包括浸泡试验、接触角测量等。
在锂电池隔膜检测中,应通过适当的检测方法,确保隔膜的化学稳定性符合标准要求。
七、绝缘性检测绝缘性是指隔膜对电的阻隔能力。
在锂电池中,隔膜需要具有良好的绝缘性以保证电池的安全性。
绝缘性检测方法包括绝缘电阻测试、击穿电压测试等。
锂离子电池湿法隔膜
锂离子电池湿法隔膜一、引言锂离子电池是目前应用最广泛的电池之一,其在移动通讯、电动汽车、储能系统等领域得到了广泛的应用。
其中,湿法隔膜作为锂离子电池的关键组成部分之一,其性能对锂离子电池的性能和安全性具有重要影响。
本文将对锂离子电池湿法隔膜进行全面详细的介绍。
二、锂离子电池概述1. 锂离子电池原理2. 锂离子电池结构3. 锂离子电池分类三、湿法隔膜概述1. 湿法隔膜定义2. 湿法隔膜类型3. 湿法隔膜材料四、湿法隔膜性能指标1. 孔径大小和分布2. 厚度和厚度均匀性3. 孔道形状和形态系数4. 质量损失率和孔堵塞率五、湿法隔膜制备方法1. 溶液浸渍法2. 直接涂布法3. 热熔复合法六、湿法隔膜应用1. 电动汽车领域2. 储能系统领域3. 移动通讯领域七、湿法隔膜未来发展趋势1. 高性能化2. 低成本化3. 生态环保化八、结论二、锂离子电池概述1. 锂离子电池原理:锂离子电池是指以锂离子在正负极之间的迁移来实现电荷和放电的一种化学电源。
其原理是在充电时,正极材料中的锂离子被氧化,同时负极材料中的锂离子被还原,这些锂离子通过隔膜在两个极之间迁移,从而完成了储能;而在放电时,则是相反的过程。
2. 锂离子电池结构:锂离子电池主要由正极、负极、隔膜和电解液四部分组成。
其中,正极材料一般采用钴酸锂、三元材料等;负极材料则采用石墨等碳材料;隔膜则起到了防止正负极直接接触的作用;电解液则是锂离子在正负极之间迁移的介质。
3. 锂离子电池分类:根据电解液的种类,锂离子电池可以分为有机电解液锂离子电池和无机电解液锂离子电池两种。
其中,有机电解液锂离子电池具有较高的能量密度和较好的安全性能,广泛应用于移动通讯、笔记本电脑等领域;而无机电解液锂离子电池则具有较高的功率密度和较好的循环寿命,逐渐被应用于新能源汽车、储能系统等领域。
三、湿法隔膜概述1. 湿法隔膜定义:湿法隔膜是指在制备过程中采用溶剂将材料浸泡后干燥而成的一种隔膜。
锂离子电池隔膜技术指标
锂离子电池隔膜技术指标引言锂离子电池作为一种重要的储能设备,广泛应用于移动通信、电动汽车和可再生能源等领域。
而隔膜作为锂离子电池的核心组成部分之一,对于其性能和安全性起着至关重要的作用。
本文将详细介绍锂离子电池隔膜的技术指标,包括厚度、孔径、机械性能、热稳定性等方面。
1. 厚度锂离子电池隔膜的厚度是指隔膜在垂直方向上的尺寸。
较薄的隔膜可以提高电池的能量密度,但同时也会降低机械强度和热稳定性。
适当选择隔膜厚度是保证锂离子电池安全性和性能的重要因素。
根据相关标准,目前常见的锂离子电池隔膜厚度范围为10-30 μm。
较薄的隔膜可以提供更高的离子传导率,但容易发生穿孔;较厚的隔膜可以提高机械强度和热稳定性,但会增加电阻。
2. 孔径锂离子电池隔膜的孔径是指隔膜上微小孔洞的尺寸。
孔径大小直接影响锂离子电池的充放电性能和安全性。
较小的孔径可以提高锂离子电池的循环寿命和安全性,但会增加内阻;较大的孔径可以提高离子传导率,但容易导致短路。
根据相关标准,目前常见的锂离子电池隔膜孔径范围为0.1-3 μm。
不同应用场景下,对于隔膜孔径有不同要求。
例如,对于高功率应用来说,较大的孔径可以提供更高的离子传导率;而对于长循环寿命要求较高的应用来说,较小的孔径更为合适。
3. 机械性能锂离子电池隔膜需要具备一定的机械强度,以保证在组装和使用过程中不会发生破裂或变形等问题。
机械性能主要包括拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度等指标。
根据相关标准,目前常见的锂离子电池隔膜拉伸强度要求为50-150 MPa,断裂伸长率要求为100-300%,撕裂强度要求为10-30 N/mm。
通过合理选择材料和优化制备工艺,可以满足锂离子电池隔膜的机械性能要求。
4. 热稳定性锂离子电池在充放电过程中会产生较大的热量,因此对于隔膜的热稳定性要求较高。
热稳定性主要包括热收缩率和熔点等指标。
根据相关标准,目前常见的锂离子电池隔膜热收缩率要求为5-15%,熔点要求为120-200℃。
锂离子电池的隔膜热收缩率强制检测要求
锂离子电池的隔膜热收缩率强制检测要求锂离子电池是一种常用的可充电电池,其隔膜是电池内部的重要组成部分,用于分隔正负电极,防止短路,并且起到电解液的传输作用。
隔膜的热收缩率是衡量其性能的重要指标之一。
本文将介绍锂离子电池隔膜热收缩率的强制检测要求。
锂离子电池隔膜热收缩率是指在一定的温度下,隔膜在垂直方向缩短的百分比。
这个指标对于电池的安全性和性能至关重要,因为隔膜的热收缩率直接影响电池的内阻和热稳定性。
锂离子电池隔膜的热收缩率应符合国家标准或行业标准的要求。
国家标准对于锂离子电池隔膜的热收缩率有明确的规定,电池生产企业必须按照这些标准进行检测和验证。
同时,行业标准也可以作为参考,以进一步提高电池的性能和安全性。
锂离子电池隔膜的热收缩率检测应在标准温度下进行。
通常情况下,锂离子电池隔膜的热收缩率检测温度为25℃或者其他特定温度。
在这个温度下,隔膜的热收缩率可以得到准确的测量结果,用于评估其性能。
第三,锂离子电池隔膜热收缩率的检测方法多种多样。
常见的方法包括热收缩试验、热重分析、差示扫描量热法等。
这些方法可以通过测量隔膜在不同温度下的收缩情况,来计算出其热收缩率。
其中,热收缩试验是最常用的方法,它可以通过测量隔膜的长度变化来计算热收缩率。
第四,锂离子电池隔膜热收缩率的检测结果应符合一定的要求。
一般来说,隔膜的热收缩率应在一定的范围内,不能过高或者过低。
过高的热收缩率可能导致隔膜的收缩过度,增加电池的内阻,影响电池性能。
而过低的热收缩率则可能导致隔膜松弛,增加电池的短路风险,影响电池的安全性。
锂离子电池隔膜热收缩率的强制检测要求是为了保证电池的性能和安全性。
通过对隔膜热收缩率的检测,可以及时发现不合格产品,并采取相应的措施进行处理,以确保电池的质量。
同时,电池生产企业也应建立完善的质量控制体系,加强对隔膜热收缩率的检测和控制,提高电池的性能和可靠性。
锂离子电池隔膜热收缩率的强制检测要求是必要的。
通过对隔膜热收缩率的检测,可以评估电池的性能和安全性,提高其质量。
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锂离子电池由正、负极材料、电解液、隔膜以及电池外壳组成。
隔膜作为电池的“第三极”,是锂离子电池中的关键内层组件之一。
隔膜吸收电解液后,可隔离正、负极,以防止短路,同时允许锂离子的传导。
在过度充电或者温度升高时,隔膜通过闭孔来阻隔电流传导,防止爆炸。
隔膜性能的优势决定电池的界面结构和内阻,进而影响电池的容量、循环性能,充放电电流密度等关键特性。
性能优异的隔膜对提高电池的综合性能起着有重要的作用。
锂离子电池隔膜生产材料目前还是以聚烯烃为首选,聚烯烃材料具有强度高、防火、耐化学试剂、耐酸碱腐蚀性好、生物相容性好、无毒等优点,在众多领域得到了广泛的应用。
聚烯烃化合物可以提供良好的机械性能和化学稳定性,具有高温自闭性能,确保锂离子二次电池在日常使用上的安全性。
1 、厚度均匀性
隔膜的厚度均匀性与所有薄膜生产企业要求是一样的,是一个永远追求的重要的质量指标,它直接影响隔膜卷的外观质量以致内在性能,是生产过程严加控制的质量指标之一。
锂电池用户对隔膜的分切有其特殊的要求,除了有特殊的隔膜分切机、专业培训的专业分切人员外,与隔膜自身的厚度均匀性关系最为密切。
在自动化程度很高的隔膜生产线上,隔膜厚度都是采用精度很高的在线非接触式测厚仪及快速反馈控制系统进行自动检测和控制的。
隔膜的厚度均匀性包括纵向厚度均匀性和横向厚度均匀性。
其中横向厚度均匀性尤为重要。
一般均要求控制在+1微米以内。
“南通天丰”公司厚度现已控制在+0.5微米以内。
2、力学性能
隔膜的力学性能是影响其应用的一个重要因素,如果隔膜破裂,就会发生短路,降低成品率,因此要求隔膜在电池组装和充放电结构使用过程中,需要自身具有一定的机械强度。
隔膜的机械强度可用抗穿刺强度和拉伸强度来衡量。
拉伸强度,隔膜的拉伸强度与制膜的工艺相关联。
采用单轴拉伸,膜在拉伸方向上与垂直方向强度不同;而采用双轴拉伸时,隔膜在两个方向上一致性会相近。
一般拉伸强度主要是指纵向强度要达到100MP以上,横向强度不能太大,过大会导致横向收缩率增大,这种收缩会加大锂电池厂家正、负极接触的几率。
抗穿刺强度,抗穿刺强度是指施加在给定针形物上用来戳穿隔膜样本的质量,用它来表示隔膜在装配过程中发生短路的趋势。
因隔膜是被夹在凹凸不平的正、负极片间,需要承受很大的压力。
为了防止短路,所以隔膜必须具备一定的抗穿刺强度。
抗穿刺强度值一般在300-500g。
3、透过性能
透过性能可用在一定时间和压力下,通过隔膜气体的量的多少来表征,主要反映了锂离子透过隔膜的通畅性。
隔膜透过性的大小是隔膜孔隙率、孔径、孔的形状及孔曲折度等隔膜内部孔结构综合因素影响的结果。
作为锂电池隔膜材料,本身具有微孔结构,微孔在整个隔膜材料中的分布应当均匀。
孔径一般在0.03-0.12um。
孔径太小增加电阻,孔径太大易使正负极接触或被枝晶刺穿短路。
隔膜厂家现在基本以透气度、孔隙度指标来衡量透气性。
透气率是指特定的空气在特定的压力下通过特定面积隔膜所需要的时间,用Gurley值来表示。
根据隔膜厚度,一般在300-700s/100ml。
孔隙率是单体膜的体积中孔的体积百分率,它与原料树脂及膜的密度有关。
现有锂离子电池隔膜的孔隙率在40%-50%之间。
4、理化性能
润湿性和润湿速度:较好的润湿性有利于提高隔膜与电解液的亲和性,扩大隔膜与电解液的接触面,从而增加离子导电性,提高电池的充放电性能和容量。
隔膜对电解液的润湿
性可通过测定其吸液率和持液率来衡量。
化学稳定性:隔膜在电解液中应当保持长久的稳定性,不与电解液和电极物质反应。
其化学稳定性是通过测定耐电解液腐蚀能力和胀缩率来评价的。
热稳定性:电池在充放电过程中会释放热量,尤其在短路或过充电的时候,会有大量热量放出。
因此,当温度升高的时候,隔膜应当保持原有的完整性和一定的力学性能,发挥隔离正、负极、防止短路的作用。
安全保护性能:随着锂电池应用范围的逐渐扩大,尤其是动力电池领域,锂离子电池的安全性成为锂电池厂家的最为重视的环节。
作为锂电池最为关键的核心材料,对隔膜也提出了更高的要求。
目前锂电池用隔膜一般都能够提供一个附加的功能,就是热关闭。
这一特性可以为锂离子电池提供一个额外的安全保护。
该功能主要参数为闭孔温度和破膜温度。
闭孔温度是微孔闭合时的温度,即为闭合温度。
指电池内部发生放热反应自热、过充或者电池外部短路时,这些情况都会产生大量的热量。
由于聚烯烃材料的热塑性,当温度接近聚合物熔点时,微孔闭合形成热关闭,从而阻断离子的继续传输而形成断路,起到保护电池的作用。
一般PE为130-140℃,PP为150℃。
破膜温度是指电池内部自热,外部短路使电池内部温度升高,超过闭合温度后微孔闭塞阻断电流通过,热熔性能温度进一步上升,造成隔膜破裂、电池短路。
破裂时的温度即为破膜温度。
因此,锂电池厂家都希望隔膜有较低的闭孔温度和较高的破裂温度。
闭孔温度和破膜温度均与隔膜材料的种类有很大关系。
任何单层的隔膜将难以满足锂离子电池对隔膜的安全性的要求。
为了满足锂电池厂家的这种要求,南通天丰开发出了PE、PP多层隔膜。
融合了PE的低温闭合和PP的高温破膜温度两种特性。