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陶瓷复合隔膜在磷酸铁锂电池中的应用

2019-08-19   点击量:31

陶瓷复合隔膜在磷酸铁锂电池中的应用。磷酸铁锂电池中的隔膜被用作电解质的储存器,具有控制离子传输的作用并显著影响着电池性能。现有单一隔膜不能完全满足电池企业的要求,陶瓷复合隔膜是未来磷酸铁锂电池隔膜发展的方向。


陶瓷复合隔膜在磷酸铁锂电池中的应用


陶瓷涂覆特种隔膜:是以PP,PE或者多层复合隔膜为基体,表面涂覆一层纳米级三氧化二铝材料,经过特殊工艺处理,和基体粘接紧密。显著提高锂离子电池的耐高温性能和安全性。陶瓷涂覆特种隔膜特别适用于动力磷酸铁锂电池。


锂电池安全性问题已经成为未来隔膜的主要发展方向,而涂覆陶瓷隔膜是满足锂电池安全性要求的一个主要选择。近年来,复合隔膜已成为动力锂离子电池隔膜的发展方向,该类隔膜是以干法、湿法以及非织造布为基材,在基材上涂覆无机陶瓷颗粒层或复合聚合物层的复合型多层隔膜。


综上,陶瓷复合涂层隔膜对于磷酸铁锂电池性能有重要的影响,尤其是对锂电池安全性能具有重要的意义。电极和隔膜表面的陶瓷化,不仅能显著地降低电池的内短路率、提高安全性,还能改善极片和隔膜的电解液浸润性,降低极化,提高电池的循环等综合性能。因此,陶瓷涂层的应用是今后锂离子电池发展的必然趋势。


磷酸铁锂电池使用陶瓷复合隔膜的性能特点


磷酸铁锂电池使用陶瓷复合隔膜实现了材料间的性能互补,能够满足新型锂离子电池高安全性和大功率快速冲放电的需求。其具有以下性能特点:


1、安全性高


陶瓷材料的热传导率低,能够进一步防止电池中的某些热失控点扩大形成整体热失控,从而提高电池的安全性。


2、热稳定性好


陶瓷材料分布在复合隔膜的三维结构中,形成特定的刚性骨架,凭借极高的热稳定性可有效防止隔膜在热失控条件下发生收缩、熔融。


3、提高复合隔膜的使用寿命


陶瓷材料一般为两性氧化物,复合隔膜中的陶瓷粉体颗粒可以部分吸收电解液中由于微量水存在而生成的HF等杂质,进一步提升电池的使用寿命。


4、亲和性好


陶瓷粉体颗粒表面分布着大量的—OH等亲液性基团,可以提高复合隔膜对电解液的亲和性,进而改善磷酸铁锂电池的大电流充放电性能。


隔膜作为锂离子电池的四大关键主材之一,在电池中起着防止正负极接触短路的隔绝作用,同时在充放电过程中提供离子传输通道的作用。作为技术含量最高、最晚实现国产化的材料,国产隔膜的发展对我国磷酸铁锂电池事业的发展起到至关重要的作用。陶瓷复合隔膜是未来发展的方向。


钜大特种电池工程研究院

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