锂离子电池隔膜详解,电池隔膜的重要性

来源：存能电气  日期：2019-07-19 16:17  浏览量：次

　　锂离子电池隔膜详解，电池隔膜的重要性。近年来，锂离子电池技术发展迅速，在各种类型的化学电源体系中，锂离子电池因其具有的高电压、高比能量、长寿命等优点而成为最受青睐的二次电池。隔膜作为电池中的核心材料之一，决定着锂电池的性能，因此隔膜材料及制备技术急需被深入研究。今天就来说说锂电池隔膜详解，电池隔膜的重要性。

　　锂离子电池隔膜分类

　　根据物理、化学特性的差异，锂电池隔膜可以分为：织造膜、非织造膜(无纺布)、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜等几类。虽然类型繁多，至今商品化锂电池隔膜材料主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。

　　锂离子电池隔膜详解

　　锂离子电池主要由正极、负极、隔膜、电解液等几部分构成，充电时，锂离子(Li+)从正极脱出在电解液中穿过隔膜到达负极并嵌入到负极晶格中，此时正极处于贫锂态，负极处于富锂态；而放电时，Li+再从富锂态的负极脱出再次在电解液中穿过隔膜到达贫锂态的正极并插入正极晶格中，此时正极处于富锂态，负极处于贫锂态。为保持电荷的平衡，充、放电过程中Li+在正负极间迁移的同时，有相同数量的电子在外电路中来回定向移动从而成电流。

　　电池隔膜的重要性

　　隔膜是锂离子电池的重要组成部分，它位于电池内部正负极之间，保证锂离子通过的同时，阻碍电子传输。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。

　　隔膜在锂电池中的功能主要体现在两个方面：

　　一是给电池提供安全保障。隔膜材料首先必须具备良好的绝缘性，以防止正负极接触短路或是被毛刺、颗粒、枝晶刺穿而出现的短路，因此，隔膜需要具有一定的拉伸、穿刺强度，不易撕裂，并在突发的高温条件下基本保持尺寸的稳定，不会熔缩导致电池的大面积短路和热失控。

　　二是给锂离子电池提供实现充放电功能、倍率性能的微孔通道。因此，隔膜必须是具有较高孔隙率而且微孔分布均匀的薄膜。材料本身的特性和成膜后的孔隙特征制约着电池中锂离子的迁移，体现在性能参数上就是离子电导率。

　　锂电池对隔膜的要求

　　锂离子电池对隔膜的要求包括：

　　(1)具有电子绝缘性，保证正负极的机械隔离；

　　(2)有一定的孔径和孔隙率，保证低的电阻和高的离子电导率，对锂离子有很好的透过性；

　　(3)耐电解液腐蚀，有足够的化学和电化学稳定性，这是由于电解质的溶剂为强极性的有机化合物；

　　(4)具有良好的电解液的浸润性，并且吸液保湿能力强；

　　(5)力学稳定性高，包括穿刺强度、拉伸强度等，但厚度尽可能小；

　　(6)空间稳定性和平整性好；

　　(7)热稳定性和自动关断保护性能好；

　　(8)受热收缩率小，否则会引起短路，引发电池热失控。除此之外，动力电池通常采用复合膜，对隔膜的要求更高。

　　我国锂离子电池隔膜在干法工艺上已经取得重大突破，目前已经具备国际一流的制造水平。总之，随着隔膜材料日益丰富、制备工艺日益成熟，相信在不久的将来，满足消费需求的高安全性、强耐热性新型隔膜将会成功问世，对我们的生活生深远的影响。