香蕉影视欧美成人_99精品视频中文字幕_在线观看欧美理论a影院_日韩久久电影_国产美女精品在线_亚洲欧美区自拍先锋_欧美体内she精视频_亚洲国产精品久久久久

一文看懂鋰電池隔膜重要技術進展

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2023年01月10日  

如今,鋰電池已成為3C產品(computer、conmmunication以及ConsumerElectronics)最常用能源器件,高容量、穩定的充放電性能足夠長的使用壽命一直都是工程師們對鋰電池的追求,也是消費者對鋰電池的期待。而隔膜材料正是這些追求和期望的關鍵所在。


一、隔膜重要性


鋰電池重要由正極材料、負極材料、電解質、隔膜、封裝材料等五部分組成。


隔膜在正負極之間起電子絕緣、供應理離子遷移微孔通道的用途,是保證電池體系安全、影響電池性能的關鍵材料。盡管隔膜不直接參和電極反應,但它影響電池動力學過程,決定著電池的充放電、循環壽命、倍率等性能。


近些年,科研人員和相關公司對隔膜材料的研發及產業技術的突破有著濃厚的興趣。根據我國科學院專利在線分析系統,以中文"鋰電池、隔膜"為關鍵詞,檢索到專利申請共2106項(截止2015年九月),其中授權專利占51.19%,有效專利共1078項。以中文"聚乙烯、隔膜"、"聚丙烯、隔膜"、"陶瓷、隔膜"、"改性、隔膜"為關鍵詞,檢索到專利申請分別有419、415、390、272項,授權率分別為44.4%、42.4%、32.0%、33.1%,有效專利分別為186、176、125、90項。經統計分析發現。


近年來在理電隔膜研發和技術領域的熱點詞匯是::高安全性、新材料、陶瓷、涂覆和提高潤濕性等。同時,最近十年,特別是最近五年,涉及埋電隔膜的專利申請呈加速上升趨勢。


二、鋰電隔膜的功能


隔膜在理離子電池中的功能重要體現在兩個方面:


一是給電池供應安全保障。隔膜材料首先必須具備良好的絕緣性,以防止正負極接觸短路或是被毛刺、顆粒、枝晶刺穿而出現的短路,因此,隔膜要具有一定的拉伸、穿刺強度,不易撕裂,并在突發的高溫條件下基本保持尺寸的穩定,不會熔縮導致電池的大面積短路和熱失控。


二是給理離子電池供應實現充放電功能、倍率性能的微孔通道。因此,隔膜必須是具有較高孔隙率而且微孔分布均勻的薄膜。材料本身的特性和成膜后的孔隙特點制約著電池中鋰離子的遷移,體現在性能參數上就是離子電導率。


三、鋰電隔膜的影響要素


給電池供應安全保障是從隔膜制造材料的基本屬性體現的。安全性要求決定著隔膜必須具有出眾的絕緣性、機械強度、化學穩定性、電化學穩定性和熱穩定性。因此,制造隔膜的材料只能從絕緣性好、具有良好的成膜性能、力學性能和易于加工的聚合物及其復合材料中選擇。


目前已商品化的主流材料是聚丙烯微孔膜和聚乙烯微孔膜,發展中的材料如無紡布陶瓷顆粒復合膜,研發中的材料如聚酰亞胺(PI)等。


電池的鋰離子導通功能是通過隔膜的構造和微孔結構特性實現的。對這一性能出現影響的還有一些材料本身的固有屬性。對鋰離子導通的要求決定了隔膜要對電解液有良好的潤濕性,因為只有吸收并保留適量的電解液在隔膜孔隙結構中,才能實現理離子遷移和正常工作,防止電極極化的發生。隔膜的微結構,如孔徑及其分布、孔隙率、空氣透過(Gurley值)、尺寸穩定性等因素都和離子電導率相關,顯著影響電池的性能。


隨著業界對電池安全性重視程度的不斷提升電池公司對隔膜安全性的要求和期望也持續提高,在某些特殊型號電池的應用中對隔膜材料受熱收縮比例的要求已經提高到180℃受熱60min后收縮小于2%,而國外一些電池公司甚至尋求可以在250~300"C溫區尺寸保持穩定的隔膜。


隔膜的厚度在保證安全的前提下當然是越薄越好。有關卷繞電池,隔膜厚度越薄,電池內阻越小,可以留出更多的空間給電極材料,并且能減少極片卷繞過程中的錯位。但若只是一味強調厚度變薄,力學性能將受到影響,更容易被大顆粒、極片毛刺和枝晶刺穿,導致電池安全系數降低。而疊片電池的毛刺少,對厚度要求則不高。


隨著鋰電池材料體系、用途、容量、形狀的日趨多樣化,對隔膜性能及技術指標的要求也逐細化,生產公司對隔膜的理解也更加深入。可是,目前還沒有哪一種隔膜在所有技術參數方面都出色。


因此,在給電池選擇隔膜時應當有所側重,衡量要突出哪種性能,是安全性、功率性能還是循壽命?根據電池設計和應用領域不同,隔膜應用的種類也應有所不同。有關隔膜各項技術參數具體的分析己有相關報道。


鋰電隔膜性能要求及幾種商品膜性能參數


四、鋰電隔膜重要技術進展


1、聚烯烴表面改性


在單層聚烯烴隔膜上加入或者復合具有親液性能、耐高溫性能等特性的材料,從而獲得性能更加優異的復合隔膜,是制備高性能隔膜的一大研究方向。


目前常用的工藝包括涂覆、浸涂、噴涂、復合等。有研究表明在PE隔膜上涂覆聚芳酯材料,形成多孔聚合物沉淀物的復合隔膜,由于聚芳酯具有良好的耐熱性能,復合隔膜熔融溫度提高到大于180℃。


通過浸涂法在PE隔膜上涂覆多巴胺,獲得的改性隔膜具有更高的吸附電解液的性能,有效地改善了隔膜的高倍率循環性能。


使用PVDF/SiO2的混合物改性聚烯烴隔膜,使復合隔膜同時具備PVDF的親電解液性能和Si02的耐高溫性能,制各的鍾離子電池在2C放電倍率下,其充放電效率達到94%.


2、聚烯烴-陶瓷復合隔膜


聚烯烴類有機隔膜且具有較好的力學性能及成本低等特點,但在熱穩定性、親液性等方面存在不足,所以作為電池隔膜,其安全性能有待提升。因此,在聚烯烴類有機隔膜上涂覆無機陶瓷顆粒而制備出復合膜的工藝應運而生。


雖然陶瓷涂層給電池性能帶來怎么樣的影響仍需更深入的研究和評價才能得出最終的結論,但這一技術卻被許多隔膜公司和電池公司爭相仿效,得到了迅速的推廣。


在聚合物陶瓷復合膜中,聚烯烴類有機微孔膜材料供應柔韌性以滿足電池裝配工藝的需求。無機陶瓷顆粒則在復合膜中形成剛性骨架,防止隔膜在高溫條件下發生收縮甚至熔融,以提升電池安全性能。粘合劑則對陶瓷復合膜的表面性質、孔道結構、機械強度等性能有重要影響。


聚合物-陶瓷復合膜在一定程度上提高了聚烯經類隔膜的熱穩定性及電解液潤濕性,但是這種復合技術存在的最大問題是陶瓷相和有機相結合力較弱,易出現陶瓷脫落(掉粉現象。通過合理調控稀合劑用量、采用原位復合技術將無機陶瓷顆粒被預先分散在成膜溶液中,通過濕法雙向拉伸技術或靜電紡絲法制成隔膜的工藝過程等方法可以在一定程度上緩解這一現象。


以聚烯烴隔膜為基材的復合隔膜產品,重要保持了聚烯烴隔膜易于拉伸成孔的可加工性,同時改善了隔膜的安全性、親液性等特性,在隔膜的換代產品實現商品化之前,仍將占據重要的市場份額。


3、新材料體系


按照所用材料,電池隔膜分為聚烯烴改性隔膜和新材料體系隔膜。其中新材料體系重要有含氟聚合物類隔膜、纖維素類隔膜、聚酰亞胺(PI)類隔膜、聚酯(PET)類隔膜及其它聚合物陶瓷復合隔膜等。


(1)含氟聚合物隔膜重要是指PVDF隔膜材料。從材料角度可以將其分為單一聚合物、多元聚合物和有機無機復合物三類。最常用的單一聚合物包括PVDF、P(VDF-HFP)(聚偏氟乙烯-六氟丙烯〉和P(VDF-TrFE)(聚偏氟乙烯-三氟乙烯)。


相比于聚烯烴類隔膜材料,含氟聚合物材料隔膜具有更強的極性和更高的介電常數,大大的提升了隔膜的親液性,并有助于鋰鹽的離子化。


此外,這類材料的成型方法多樣,如澆鑄法、電紡法、熱壓法等,有利于調控孔隙率。


(2)纖維素隔膜的電池性能和聚烯烴隔膜相當,但其資源豐富且可再生利用。和此同時,纖維素材料初始分解溫度較高(>270"C),熱穩定性明顯優于聚烯烴類材料。


早期使用的纖維素類材料快速充放電性能優異,但存在自放電現象,循環性能不夠穩定,耐電壓性不夠。有研究學者以無紡布纖維素為基材,P(VDF-HFP)為涂層,制得纖維素/PVDF復合隔膜,和傳統的PP膜相比,親液性明顯增強,熱穩定性大大提升。


(3)新工藝方法


隔膜的研發中核心的內容有兩個:一是新材料體系,二是可以實現工業化生產的工藝方法。離開了高效的工藝方法,再好的材料也無法成為可以被廣泛接受的商品。


常規制備聚烯烴隔膜的方法就是干法和濕法。但是,將聚烯烴類隔膜往更薄的方向發展,以滿足3C鋰電池的性能需求,是提升隔膜性能的一大關鍵切入點。


相對而言制備方法而言,聚烯烴改性隔膜的涂布工藝和設備是非常成熟的。用來做聚烯烴隔膜的涂覆改性可行性較高,可以提高聚烯烴隔膜的耐熱性及對電解液的潤濕性。目前,國內外眾多研究單位和廠商都有有關陶瓷涂層隔膜的研究開發重點項目。


總之,隨著隔膜材料日益豐富、制備工藝日益成熟,相信在不久的將來,滿足消費需求的高安全性、強耐熱性新型隔膜將會成功問世,對我們的生活生深遠的影響。

相關產品

成人免费观看视频大全| 青青草国产成人a∨下载安卓| 日韩在线欧美| 亚洲男人的天堂av| 在线免费福利| 麻豆精品视频在线观看免费| 超碰在线一区二区三区| 亚洲欧美日本国产专区一区| 四虎精品成人影院观看地址| 精品一区二区国语对白| 亚洲欧美精品一区| 欧美日韩日本国产亚洲在线| 欧美性猛交xxxx免费看漫画| 精品精品导航| 99re66热这里只有精品8| 天天色图综合网| 性欧美18xxxhd| 懂色av噜噜一区二区三区av| 精品精品欲导航| 美女网站在线看| 99视频在线精品国自产拍免费观看| 欧美日韩亚洲一区二| 欧美调教在线| 欧美中文字幕亚洲一区二区va在线| 首页国产精品| 国产成人综合在线| 国产黄色片大全| 午夜成人在线视频| 欧美videossex| 国产精品一二三四区| 可以看av的网站久久看| 精品久久久久久久中文字幕| 国产1区2区3区在线| 在线视频免费在线观看一区二区| 日韩欧美在线字幕| 毛片免费在线观看| 久久男人av| 99久免费精品视频在线观看| 在线综合亚洲欧美在线视频| 性xxxxfjsxxxxx欧美| 国产一区二区三区免费| 中日韩免费毛片| 欧美一级二区| 欧美特级限制片免费在线观看| 欧美精品资源| 日本一区二区在线不卡| 成av人片在线观看www| 亚洲欧美成人一区二区三区| 日韩欧美视频在线播放| 伪装者免费全集在线观看| 国产精品国产三级国产| 成人在线免费av| 欧美日韩亚州综合| 99视频精品视频高清免费| 在线一区二区三区四区五区| 国产日产一区| 欧美伊人久久久久久久久影院 | 天堂av中文在线观看| 日韩av电影天堂| 亚洲精品久久久久国产| 精品无人区麻豆乱码久久久| 亚洲美女在线视频| 波多野结衣中文字幕一区| 亚洲成av在线| 国产亚洲制服色| 草美女在线观看| 99re这里都是精品| 免费黄色电影在线观看| 欧美破处大片在线视频| 黄色一级影院| 久久精品国产精品青草| 国产乱理伦片a级在线观看| 亚洲综合色婷婷| 亚洲女同一区| 欧亚av在线| 亚洲高清在线观看| 欧美国产精品专区| 清纯唯美亚洲综合一区| 最后生还者第二季在线观看| 亚洲色图欧洲色图| 久久不见久久见国语| 欧美一级日韩一级| 视频一区二区中文字幕| 亚洲精品国精品久久99热一| 成人精品在线视频观看| 98色花堂精品视频在线观看| 中文字幕精品三区| 高清hd写真福利在线播放| 色999日韩国产欧美一区二区| 尤物视频免费在线观看| 偷窥自拍亚洲色图精选| 一本大道综合伊人精品热热| 国产aⅴ精品一区二区四区| 一区二区三区高清在线| 亚洲综合av一区二区三区| 国产精品国产a| 婷婷六月国产精品久久不卡| 一区二区在线看| 欧美美女福利视频| 色婷婷综合久色| 欧美黑白配在线| 精品福利一二区| 国产视频亚洲| 国产黄色片在线播放| 99精品视频在线免费观看| 日本在线www| 国产+成+人+亚洲欧洲自线| 男女啪啪在线观看| 成人性生交大片免费| av在线收看| 91欧美激情一区二区三区成人| 91在线看黄| 26uuuu精品一区二区| 精品麻豆一区二区三区| www久久久久| 中文字幕资源网在线观看免费 | 成人高潮视频| 久久色.com| 91九色在线播放| 亚洲国产精品一区二区久久| 9l视频自拍九色9l视频成人| 亚洲国产视频网站| 欧美有码在线| 亚洲欧洲av一区二区| 黄色亚洲在线| 日本在线免费看| av一区二区三区四区| 玖玖在线播放| 一本一道综合狠狠老| 久久伊人影院| 亚洲第一视频网| 激情国产一区二区| 国产高清不卡| 欧美日韩一二三| 亚洲精品888| 日韩三级影院| 亚洲成人自拍一区| 一区二区日韩欧美| 超碰在线电影| 国产免费观看久久| 欧美精品中文| 激情六月丁香| 成人av网站免费观看| 免费欧美网站| 成年人在线免费观看视频网站| 免费成人av资源网| 欧美寡妇性猛交xxx免费| 欧美主播一区二区三区| 伊人成综合网| 手机在线免费观看av| 欧洲av在线精品| 日本中文在线一区| 免费看男女www网站入口在线| 日韩欧美在线一区| 丝袜美腿亚洲综合| 日韩成人亚洲| 精品一区二区电影| 久久婷婷一区二区三区| 亚洲裸色大胆大尺寸艺术写真| 国产九一视频| 久久久亚洲国产美女国产盗摄| 亚洲精华一区二区三区| 黄动漫视频高清在线| 亚洲精品视频在线观看网站| 国产一区二区观看| 高清免费电影在线观看| 欧美性大战久久久久久久蜜臀| 麻豆精品在线视频| 欧美性www| 在线观看h网址| 日韩欧美在线观看| 国产精品综合av一区二区国产馆| 久久国产精品美女| 青青久草在线| 欧美丰满嫩嫩电影| 99亚偷拍自图区亚洲| 婷婷久久国产对白刺激五月99| av电影免费在线观看| 欧美高清激情brazzers| 成人av中文字幕| 天天影视综合| 3d欧美精品动漫xxxx无尽| 精品国产凹凸成av人导航| 亚洲国产电影在线观看| 在线国产精品一区| 精品一区二区三区中文字幕在线| 国际av在线| 亚洲成年人在线播放| www国产精品av| 91亚洲成人| 91吃瓜在线观看| julia京香一区二区三区| 性做久久久久久免费观看| 日本不卡视频一二三区| 五月天亚洲色图| 欧美大片1688| 小香蕉视频在线| 在线观看不卡一区| 中文字幕精品一区二区三区精品| 久久蜜桃精品|