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微孔箔材在锂离子电池的应用具有什么优势呢?

2022-01-19   点击量:101

微孔箔材在锂离子电池的应用具有哪些优势呢?(以孔隙率17%的微孔箔为例)


1、直接有效提升锂电池比能量;


同等规格的箔材,孔隙率17%的微孔箔,重量减少17%;同等面密度,正负极压实提高(部分材料填充进入孔隙间)。


2、有效提升锂电池倍率性能;


常规箔材的锂电池,锂离子的迁移通过箔材二维方向向极耳端扩散,箔材通孔后,锂离子的扩散路径可转化为立体全方位穿透,且可通过进入到孔隙间的正负极材料与箔材的接触面增加,缩小锂离子迁移半径,提高导电效率。(个人观点认为锂离子倍率性能制约瓶颈不在于电子的传导,而在于锂离子转移效率,如多孔状的科琴碳黑在倍率型电池上的应用效果就比非多孔状的导电剂实验效果更好)


3、有效降低锂电池内阻;


同等箔材做的对比显示,同时使用用冲孔铜箔与铝箔可有效降低内阻8%~20%。


理论依据,推测是导电箔材与正负极接触面增加,同时箔材自身内阻降低的双重效应所致。(不确定)


个人观点认为:若正负极极片涂层厚度小于箔材微孔的半径,则内阻会增加,反之,则内阻降低。涂层最外侧的锂离子到箔材表面的接触距离与倍率性能相关,电芯设计中,面密度高,则倍率性能的发挥可能越低。(欢迎行业朋友共同探讨)


4、锂电池电解液注入后的浸润效率可大幅度提升,且能100%确保浸润一致性。


常规箔材的锂电池,电解液从纵向四周向中心扩散浸润,打孔后是呈立体式渗透扩散,彻底消除部分电池极片中心浸润不到的问题。行业内,已有反馈单体电芯一致性不够的原因之一就是浸润一致性引起的。


5、提高了箔材的表面粘附力,通过孔隙间的材料,正负极极片涂层正反两面材料形成“工”字型咬合状态,极片脱落的概率可大幅度降低。


6、提升极片的弯折柔软度,更适用于柔性电池的应用。(已有公司批量用于制作可穿戴锂电池,性能提升明显)


7、其它优势,尚需用户进一步挖掘。


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