鋰離子電池隔膜最重要的引數 從微觀的角度怎麼去解釋影響電池效能的好壞?

時間 2021-06-05 19:26:52

1樓:江子才

怎麼說呢?比如我們去衡量乙個電池的效能,我們通常會從能量密度,迴圈,安全三個方面來衡量,而這三個方面,像乙個三頭的蹺蹺板,此消彼長。我覺得隔膜也是一樣的。

首先我們要明確隔膜的作用,分隔電池正負極極片,防止短路。那麼在乙個給定空間體積內,如果要提高電池的能量密度,最直觀的方法就是增加正負極片厚度,多塗覆一些活性物質,電芯裡面是捲繞或者疊片,中間隔著隔膜,正負極極片厚度增加了,你就只能從隔膜厚度上去縮減了。隔膜厚度的作用就來了,越薄的隔膜,同樣孔隙率情況下,透氣率更好,浸潤效果更佳,但與此同時,隨著隔膜厚度的削減,隔膜容易被刺穿,並且高溫情況下,更容易收縮,安全性就會降低。

現在主流的在16,18微公尺左右。

其次,透氣率,可以理解為主要影響電池的內阻。吸液率,主要看隔膜的電解液浸潤效果,主要影響電池的內阻和容量,如果極片,隔膜浸潤不好,未浸潤的地方會在充放電後形成黑點,降低電池容量。

再次,孔徑和孔隙率,主要是為了讓鋰離子能夠更好的通過隔膜,到達對面的正極或負極,而合適的孔徑,只能讓離子通過,活性物質不能通過,避免電池內部短路。孔隙率則主要影響電池內阻。

另外,我們在衡量隔膜時。還有熱穩定性,就是他在遇熱多少開始收縮,能否避免電池正負極接觸短路。還有隔膜的閉孔溫度,到了多少度隔膜閉孔,避免進一步反應產生更大的熱。

說了這麼多,其實就一句話。效能優異的隔膜,一定是乙個多引數的最優組合,只不過隨著材料的研發進步,我們可以不斷提高各個引數的可實現值。

但,未來是否可期,沒準真像某公司宣稱,自己已經打造出不需要隔膜的全固態電池。從此隔膜成歷史也未嘗可知。

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