锂离子电池隔膜的基本要求
锂离子电池用聚烯烃隔膜产品标准
锂离子电池用聚烯烃隔膜产品标准1. 前言锂离子电池作为当今主流的电池技术之一,其在电动汽车、智能手机、平衡车、储能设备等领域的应用日益广泛。
而作为锂离子电池中的关键组成部分,隔膜的品质对电池的安全性、性能和寿命有着重要影响。
锂离子电池用聚烯烃隔膜产品标准的制定和执行显得尤为重要。
2. 聚烯烃隔膜的基本概念聚烯烃隔膜是一种用于锂离子电池中的重要材料,其作用是隔离正负极,防止短路并允许锂离子通过。
聚烯烃隔膜通常具有高热稳定性、优异的化学稳定性和一定的拉伸强度,是目前锂离子电池中应用最为广泛的隔膜类型之一。
3. 锂离子电池用聚烯烃隔膜产品标准的必要性由于锂离子电池的使用范围不断扩大,作为电池重要组成部分的聚烯烃隔膜的品质标准也变得尤为重要。
制定统一的产品标准可以保证隔膜的品质稳定性及安全性,有助于推动行业技术的进步和规范发展。
产品标准还可以为相关企业提供统一的技术规范和生产标准,有助于降低生产成本和提高生产效率。
4. 目前锂离子电池用聚烯烃隔膜产品标准的发展现状目前,国内外针对锂离子电池用聚烯烃隔膜产品标准的制定已经取得了一定进展。
不少国家和地区相继出台了相关的标准和规范,以保障锂离子电池用隔膜产品的品质和安全性。
然而,随着电池行业的不断发展和技术进步,现有的标准和规范也需要不断更新和完善,以适应新材料、新工艺和新需求。
5. 个人观点就我个人而言,我认为锂离子电池用聚烯烃隔膜产品标准的制定和执行对于电池行业的健康发展至关重要。
只有通过确立统一的产品标准和规范,才能够保证锂离子电池的安全性、性能和可靠性。
制定标准还有助于促进行业内的技术创新和进步,推动整个锂电池行业的健康发展。
6. 总结锂离子电池用聚烯烃隔膜产品标准的制定和执行,是电池行业中的一项重要工作。
目前,国内外已经在该领域取得了一定的进展,但仍需要进一步完善和更新现有的标准和规范。
只有通过制定统一的产品标准,才能够确保锂离子电池隔膜产品的品质和安全性,推动整个电池行业的健康发展。
锂电池电池用聚烯烃隔膜产品标准
锂电池电池用聚烯烃隔膜产品标准
锂电池电池用聚烯烃隔膜产品标准通常包含以下几个方面:
1. 外观和尺寸要求:隔膜应具有一定的透明度和一致的颜色,不应有明显的杂质、气泡和沉淀物。
尺寸要符合指定的要求。
2. 物理性能:隔膜应具有一定的机械强度、热稳定性和电化学稳定性。
其厚度、强度、拉伸强度、热收缩率、熔体流动性等物理性能应符合标准要求。
3. 离子透过性能:隔膜应具有较高的离子透过性能,即可以有效地传输锂离子,同时具有较低的离子电阻和较低的电解液渗透性。
4. 热收缩性能:隔膜在高温下应具有较低的热收缩率,以减少电池内部的应力和应变,从而提高电池的安全性和可靠性。
5. 化学稳定性:隔膜应具有良好的化学稳定性,能够耐受电解液中的各种成分,不易与电解质发生反应或溶解。
6. 热稳定性:隔膜应具有较高的热稳定性,能够在高温下维持其机械和化学性能,不易变形、熔化或分解。
7. 其他要求:如耐撕裂性、抗氧化性、阻燃性等。
以上是一些常见的锂电池电池用聚烯烃隔膜产品标准要求,具体标准可能会根据不同的应用领域和产品需求有所差异。
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。
锂离子电池隔膜基础知识
收卷
湿法工艺流程图
在线测厚
3.隔膜的市场情况
3.1市场的发展趋势
从体体积积上上
小体积 隔膜厚度越薄越好
手机、 数码相机等
大体积 隔膜厚度有一定的要求
电动自行车、 电动汽车
3.隔膜的市场情况
电池隔膜的研究重点:开发制造工艺简单、制造成本低的途径,这对于提高电池
性能和降低电池成本具有重要的实际意义,最终要使产品的孔径尺寸适当、孔隙率 高、机械强度能满足要求。
通道畅通无阻,而且在电池体系中,不可避免的会有大量的副反应发生,消耗大量的电解液,
所以必须有足够的贮备,否则就会由于电解液的缺少引起界面电阻的增加,同时还会加速电解
液的消耗,这将是恶性的循环,所以吸液率是个很重要的隔膜参数。
pcuptake (M2 M1) M1
式中 M1—浸泡后质量(g); M2—干膜质量(g)
电池隔膜发展的趋势:要求有较高的孔隙率和抗撕裂强度、较低的电阻、较好的
抗酸碱能力和良好的弹性等。
电池隔膜具有高附加值:聚丙烯原料的价格为8000元/吨,加工成隔膜后为300
万元/吨。
3.2生产隔膜企业介绍
1.美国Celgard公司 Celgard公司成立于1981年,注册资本2亿
美金,全球共分四个事业部,电池隔膜事业 部2007年全球总销售金额为8.5亿美金。 Celgard持有干法单向拉伸制造工艺的专利, 并且有MBI、BYD两大客户的支持,成为干 法聚烯烃隔膜的领跑者。
原理:熔融挤出/拉伸/热定型法的制备原理是聚合物熔体在高应力场下结晶,
形成具有垂直于挤出方向而又平行排列的片晶结构,然后经过热处理得到弹性材料。 具有硬弹性的聚合物膜拉伸后片晶之间分离,并出现大量微纤,由此而形成大量的 微孔结构,再经过热定型即制得微孔膜。
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主要的功能是电子绝缘离子导通,即阻止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(手机、笔记本电脑、数码相机中使用的电池),25微米的隔膜逐渐成为标准。
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,比如说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,安全性也是非常重要的,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要组成部分,而仅仅是电池工业化生产的要求。
隔膜的存在首先要满足它不能恶化电池的电化学性能,主要表现在内阻上。
含电解液的隔膜的电阻率和电解液本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,即一定体积的气体,在一定压力条件下通过一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,最后的结果会差两倍。
面积应该是1平方英寸,压力差记不太清楚了。
这个数值从一定意义上来讲,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。
因为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数是没有意义的,因为可能两种隔膜的微观结构完全不一样;但同一种隔膜的Gurley数的大小能很好的反应出内阻的大小,因为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。
锂电池隔膜的性能要求
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、负极料子、电解液、隔膜以及电池外壳构成。
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、隔膜吸取电解液后,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上升时,隔膜通过闭孔来隔绝电流传导,防止爆炸。
隔膜性能的优势决议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紧要的作用。
锂离子电池隔膜生产料子目前还是以聚烯烃为首选,聚烯烃料子具有强度高、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,在浩繁领域得到了广泛的应用。
聚烯烃化合物可以供应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全部薄膜生产企业要求是一样的,是一个永久努力探求的紧要的质量指标,它直接影响隔膜卷的外观质量以致内在性能,是生产过程严加掌控的质量指标之一、锂电池用户对隔膜的分切有其特别的要求,除了有特别的隔膜分切机、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紧密。
在自动化程度特别高的隔膜生产线上,隔膜厚度都是接受精度特别高的在线非接触式测厚仪及快速反馈掌控系统进行自动检测和掌控的。
隔膜的厚度均匀性包含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紧要。
一般均要求掌控在+1微米以内。
“南通天丰”公司厚度现已掌控在+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紧要因素,假如隔膜分裂,就会发生短路,降低产品率,因此要求隔膜在电池组装和充放电结构使用过程中,需要自身具有确定的机械强度。
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。
接受单轴拉伸,膜在拉伸方向上与垂直方向强度不同;而接受双轴拉伸时,隔膜在两个方向上全都性会相近。
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.)
电池隔膜设计要求
电池隔膜设计要求
电池隔膜的设计要求主要包括以下几个方面:
1. 孔径:隔膜的孔径要足够小,以防止电池内部的短路,同时又要足够大,以保证离子的传输效率。
2. 厚度:隔膜的厚度应该尽可能薄,以减少电池的体积和重量,同时又要保证足够的机械强度和耐用性。
3. 透气性:隔膜应该具有良好的透气性,以保证电池内部的气体能够顺利排出,避免电池鼓包和爆炸。
4. 化学稳定性:隔膜应该具有良好的化学稳定性,以防止与电池中的电解液发生反应,影响电池的性能和寿命。
5. 力学性能:隔膜的力学性能也是重要的考虑因素,包括拉伸强度、撕裂强度等。
6. 安全性:隔膜应该具有较高的安全性,能够承受各种极端条件下的使用,如高温、高压、腐蚀等。
7. 成本:隔膜的成本也是需要考虑的因素,因为低成本的材料可以降低电池的成本,提高电池的经济性。
综上所述,电池隔膜的设计要求是多方面的,需要综合考虑各种因素来选择合适的材料和工艺,以保证电池的性能和安全性。
1。
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。
锂离子电池隔膜基础知识
锂离子电池隔膜基础知识锂离子电池是一种广泛应用于便携式电子设备和电动汽车等领域的重要能量存储装置。
而隔膜作为锂离子电池的关键组成部分之一,起着分隔正负极电解液,防止短路和通电性能的调控等重要作用。
下面将针对锂离子电池隔膜的基础知识进行详细介绍。
锂离子电池隔膜的基本结构包括基材和涂层两部分。
基材主要由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等高分子材料构成,它们具有良好的化学稳定性、物理性能和导电性能。
涂层则主要由聚丙烯酸(PPA)等材料构成,它们能提供一定的离子导电性。
1.隔离正负极电解液:锂离子电池隔膜能有效地分隔正负极电解液,阻止锂离子的直接接触。
这样可以避免正负极短路,减少电池的安全风险。
2.调控通电性能:锂离子电池隔膜的孔径大小和形状可以影响锂离子的传输速率和电池的内阻。
通过调控隔膜的孔径大小和形状,可以提高电池的输出功率和循环寿命。
3.限制电解液的扩散:锂离子电池隔膜可以限制电解液中的溶剂和盐类的扩散,防止电解液的流失和混合,维持电池的稳定性和可靠性。
1.良好的机械强度:锂离子电池隔膜需要具有足够的机械强度,以抵抗外界的挤压和变形。
2.优异的热稳定性:锂离子电池运行时会产生较高的温度,因此隔膜需要具备良好的热稳定性,以避免隔膜的热退化和电池性能的下降。
3.良好的离子导电性:隔膜要具备良好的离子传输性能,以保证锂离子的快速传输,提高电池的输出功率。
4.优异的化学稳定性:隔膜需要具备良好的化学稳定性,以避免与电解液中的溶剂和盐类发生反应,导致隔膜的化学降解和电池性能的下降。
5.适当的孔径和孔隙率:隔膜的孔径大小和孔隙率会影响锂离子的传输速率和电池的内阻。
孔径和孔隙率过大会导致电池容量下降,而孔径和孔隙率过小会导致电池内阻过高。
隔膜的制备方法:1.干法制备:干法制备的隔膜是利用电解纸或高分子薄膜的物理和化学性质进行制备。
常见的干法制备方法有水热法、吹膜法、拉伸法等。
2.液相制备:液相制备的隔膜是利用溶液中的高分子材料通过涂覆、浸渍等方法形成的。
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℃。
锂电池隔膜加工 基本要求
锂电池隔膜加工基本要求
锂电池隔膜加工的基本要求包括以下几点:
1. 隔膜质量要稳定。
隔膜是锂电池的关键组件,对电池性能和安全性具有重要影响。
因此,隔膜加工过程中需要确保隔膜的质量稳定,防止出现质量缺陷或损坏。
2. 加工精度要高。
隔膜加工需要保证隔膜具有一定的厚度、孔隙率和孔径大小,以及平整度和尺寸精度等要求。
加工过程中需要使用先进的加工设备和工艺,确保加工精度能够满足设计要求。
3. 加工环境要洁净。
由于隔膜是锂电池中的关键部件,对环境的洁净度要求较高。
加工过程中需要在洁净室或无尘室中进行,避免灰尘和污染物对隔膜的影响。
4. 加工过程要稳定。
锂电池隔膜加工过程中,需要注意控制加工参数,如温度、压力和速度等,确保加工过程的稳定性。
同时,需要进行严格的质量控制和检测,确保每个隔膜都符合要求。
5. 加工材料要符合要求。
隔膜加工过程中所使用的材料需要具有良好的热稳定性、耐化学腐蚀性和电化学稳定性,以确保隔膜在使用过程中能够稳定运行,并具有较长的使用寿命。
总之,锂电池隔膜加工的基本要求是质量稳定、加工精度高、
加工环境洁净、加工过程稳定和材料符合要求。
只有满足这些要求,才能够保证锂电池隔膜的性能和安全性。
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组别:中级技工
2005-04-26 02:08 |
隔膜的基本要求
电池隔膜最主要的功能是电子绝缘离子导通,即阻止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:
看的人多,回的人少,太不给面子了,索性俺也......{f17)
德国:Degussa (为无机有机复合膜,较厚,主要适用于动力型大电池)
日本:Asahi, Tonen (单层PE), UBE (三层PP/PE/PP)
此外国内有三到五家在做,但目前产品性能还不尽如人意。
国内制作的目前主要有以下一些问题:
1.孔隙率不够
2。厚度不均
3 有针孔
4。 均匀度不够
5。强度不够
Bellcore技术大概是使用共聚物和某种溶剂形成胶状物,然后刮在电极或其他平面表面,然后使溶剂蒸发形成多孔膜,然后和电极片堆叠或卷绕在一起,用铝塑膜封装,然后注液。具体的工艺就各家稍有不通。这种电池使用自成膜的电解质,不再需要PP/PE隔膜了。
4.化学稳定性:
换句话说就是要求隔膜在电化学反应中是惰性的。经过若干年的工业化检验,一般认为目前隔膜用材料PE或PP是满足化学惰性要求的。
5.孔径:
一般来说,隔膜为了阻止电极颗粒的直接接触,很重要的一点就是防止电极颗粒直接通过隔膜。目前所使用的电极颗粒一般在10微米的量级,而所使用的导电添加剂则在10纳米的量级,不过很幸运的是一般碳黑颗粒倾向于团聚形成大颗粒。一般来说,亚微米孔径的隔膜足以阻止电极颗粒的直接通过,当然也不排除有些电极表面处理不好,粉尘较多导致的一些诸如微短路等情况。
1.厚度:
2.透气率:
3.浸润度:
4.化学稳定性:
5.孔径:
6.穿刺强度:
7.热稳定性:
8.热关闭温度:
9.孔隙率:
1. 厚度
对于消耗型锂离子电池(手机、笔记本电脑、数码相机中使用的电池),25微米的隔膜逐渐成为标准。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,比如说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,安全性也是非常重要的,而厚一些的隔膜往往同时意味着更好的安全性.
7.热稳定性:
隔膜需要在电池使用的温度范围内(-20C~60C)保持热稳定。一般来说目前隔膜使用的PE或PP材料均可以满足上述要求。
当然还有一个就是由于电解液对水份敏感,大多数厂家会在注液前进行80C左右的烘烤,这对PP/PE隔膜也不会存在太大的问题
8.热关闭温度:
内容由于安全性问题比较严重,目前锂离子电池用隔膜一般都能够提供一个附加的功能,就是热关闭。一般我们将原理电池(两平面电极中间夹一隔膜,使用通用锂离子电池用电解液)加热,当内阻提高三个数量级时的温度称为热关闭温度。这一特性可以为锂离子电池提供一个额外的安全保护。实际上关闭温度和材料本身的熔点密切相关,如PE为135C附近。当然不同的微结构对热关闭温度有一定的影响。但对于小电池,热关闭机制所起的作用很有限。
6.穿刺强度:
这个参数实际上是由于电极表面不够平整,以及装配过程中工艺水平有限而提出的一个要求,因此要求隔膜有相当的穿刺强度。穿刺强度的测试有工业标准可遵循,大致是在一定的速度(每分钟3-5米)下,让一个没有锐边缘的直径为1mm的针刺向环状固定的隔膜,为穿透隔膜所施加在针上的最大力就称为穿刺强度。同样的,由于测试的时候所用的方法和实际电池中的情况有很大的差别,直接比较两种隔膜的穿刺强度不是特别合理,但在微结构一定的情况下,相对来说穿刺强度高的,其装配不良率低。但单纯追求高穿刺强度,必然导致隔膜的其他性能下降。
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。这方面没有一个公认的检测标准。大致可以通过以下试验来判断:取典型电解液(如EC:DMC=1:1,1M LiPF6),滴在隔膜表面,看是否液滴会迅速消失被隔膜吸收,如果是则说明浸润性基本满足要求。更准确的测试可以用超高时间分辨的摄像机记录从液滴接触隔膜到液滴消失的过程,计算时间,通过时间的长短来比较两种隔膜的浸润度。浸润度一方面个隔膜材料本身相关,另一方面个隔膜的表面及内部微观结构密切相关。
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要组成部分,而仅仅是电池工业化生产的要求。隔膜的存在首先要满足它不能恶化电池的电化学性能,主要表现在内阻上。含电解液的隔膜的电阻率和电解液本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,即一定体积的气体,在一定压力条件下通过一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,最后的结果会差两倍。面积应该是1平方英寸,压力差记不太清楚了。这个数值从一定意义上来讲,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。因为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数是没有意义的,因为可能两种隔膜的微观结构完全不一样;但同一种隔膜的Gurley数的大小能很好的反应出内阻的大小,因为同一种隔膜相对来说微观结构是一样的或可比较的。
9.孔隙率:
内容目前,锂离子系,但不同种隔膜之间的空隙率的绝对值无法直接比较。
市场情况:
目前隔膜供应商主要为以下几家:
美国:Celgard (三层PP/PE/PP), Entek (单层PE)
荷兰:DSM (单层PE)