锂电池隔膜的特性及锂电池对隔膜的要求

锂电池是当前应用最为广泛的储能源,由于其高比能量优势和可视化的建模和模拟,锂离子电池的可靠性和可持续性使其成为了未来电池技术的关键。内阻是决定电池可靠性和可持续性的一个关键参数,因此它们的控制和调节是非常重要的。隔膜是锂离子电池内阻控制的关键因素,对隔膜性质的要求也有很大的影响。在详细分析锂电池隔膜的特性和锂电池对隔膜的要求之前,有必要提及其中的一些术语和概念。
单晶金属隔膜是一种由薄单层银(Ag)形成的厚片金属隔膜,其厚度一般在0.1-1μm之间,而普通金属复合隔膜的厚度可以达到100-200微米,是单晶金属隔膜的数百倍。其中,纯金属单晶隔膜具有以下特点:
(1)具有较高的透氧性,在提高气体分解的同时强迫电池容量变化;
(2)比特性面积更大;
(3)具有更高的均匀程度,而且不会造成结构漂移;
(4)具有良好的可编程性,允许采用更多的材料对隔膜性能加以优化;
(5)易于连接不同的电解质,使它们之间的电化学反应变得更加有效;
(6)具有低温阻燃性能,防止锂离子电池过充电产生火花;
(7)阳极更容易形成隔离复杂结构,从而改善电池组装精度;
(8)它还可以改善电池制造工艺。
从上文可以看出,锂离子电池的隔膜具有非常高的透气性和比表面积,这些特性在改善容量能量分布和电池性能方面发挥着非常重要的作用,同时也为电池组装和调整提供了便利。因此,隔膜性质对锂离子电池性能的影响是不可忽视的。
讨论锂离子电池对隔膜性质的要求,可以从以下三个方面着手:结构、绝缘性和湿度控制。
(1)结构方面:锂离子电池隔膜要求具有伸缩平稳性,结构组装要尽可能的紧凑,以免在电池因表面的液体流动而影响性能;
(2)绝缘性方面:锂离子电池隔膜要求具有较稳定的绝缘性能,能够防止电池组发生短路;
(3)湿度控制方面:锂离子电池隔膜要具有较高的湿度控制能力,以便确保电池在高温环境下不会出现水份损失,避免电池内部湿度太高而影响电池性能。
总之,锂离子电池隔膜具有高透氧性和比表面积,具有良好的可编程性,易于连接不同的介质,具有低温阻燃性能,并且在结构,绝缘性和湿度等方面也具有一定的要求。满足这些要求有助于提高相应的电池参数,而且