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锂电池隔膜胶水(锂电池密封胶水)

工品易达2022-10-28电池14

在锂离子电池隔膜上涂的材料有什么作用

隔膜涂层一般是增加短路时阻值,降低短路电流,而预防局部热平衡失效。

锂电膜是什么材料?

1、锂电池用的金属电热膜,是第一代薄膜加热产品,采用气相生长等成膜技术,将导电的金属材质附着到绝缘材质上,然后在金属层表面再覆盖一层绝缘材料,将金属层严密包裹在里面,形成薄片状导电膜。通电后,金属内阻发热,形成电热效应。常用的金属电热材料有铜和镍,不同的材料有不同的电阻率,不同的工作电压和发热功率,不同金属材质配合不同的电路设计,满足不同的用户参数要求。不同金属材质的选择,也会直接影响电热膜的造价。

2、锂电池用的无机电热膜,无机指的是导电材料为无机物,比如石墨、SiC、SiO2、导电油墨、炭纤维和其他导电硅酸盐等等。无机电热膜,将上述无机导电物质与阻燃剂、成膜剂等辅料混合到一起,一同涂抹到绝缘基材上,形成导电膜。给加热膜两端加载电压,导电层实际上是一层半导体,将电能转化成热能。

3、锂电池用的高分子电热膜,是在有机材料中加入导电粒子,加工成薄膜材料后封装,或者把导电材料涂抹在绝缘材料基底上,制成有机导电膜,再用高分子绝缘材料封装。一般工作温度没有无机电热膜高。有机电热膜类别里,硅胶加热膜、聚酰亚胺加热膜、PET加热膜,都属于应用比较广的品类。

需要说明的是,一部分无机导电材料常温下是脆性物质,比如SiO2是玻璃的主要成分,此类电热膜需要涂覆在刚性基材上,作为板型材料使用。而另外一部分表现为柔性,比如导电油墨和炭纤维。无机物耐高温,寿命长,易于取得,是一类性能优良的加热器材。但是无法弯折,变形困难是限制无机电热膜使用的重要原因。柔性的无机物电热膜能够得到更为广泛的应用。

聚合物锂离子电池制造中还需要使用专门隔膜材料做隔膜吗?

隔膜是锂离子电池不可缺少的构成部分。锂离子电池是有正极材料,负极材料,隔膜和电解液组成,根据锂离子电池所用电解质材料不同,锂离子电池可以分为液态锂离子电池, 简称为LIB)和聚合物锂离子电池(polymer lithium ion battery, 简称为LIP)两大类。聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的,正极材料可分为钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂材料,负极为石墨,电池的工作原理也基本一致。它们的主要区别在于电解质的不同, 液态锂离子电池使用的是液体电解质, 而聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替, 这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物胶体电解质。

新一代的聚合物锂离子电池在形状上可做到薄形化(ATL电池最薄可达0.5毫米,相于一张卡片的厚度)、任意面积化和任意形状化,大大提高了电池造型设计的灵活性,从而可以配合产品需求,做成任何形状与容量的电池,为应用设备开发商在电源解决方案上提供了高度的设计灵活性和适应性,以最大化地优化其产品性能。同时,聚合物锂离子电池的单位能量比目前的一般锂离子电池提高了50%,其容量、充放电特性、安全性、工作温度范围、循环寿命(超过500 次)与环保性能等方面都较锂离子电池有大幅度的提高。

电池隔膜最主要的功能是分隔电池中的正负极板,防止正负极板直接接触产生短路,同时,由于隔膜中具有大量曲折贯通的微孔,电池中的正负离子可以在微孔中自由通过,在正负极板之间迁移形成电池内部导电回路,而电子则通过外部回路在正负电极之间迁移形成电流,供用电设备利用。

(注意:目前有些人在解释隔膜功能时,通常解释为“隔膜上的微孔可以让离子通过而电子不能通过”的说法是没有根据的,它不符合原电池的基本原理,因为电池内部的电解液中自由电子是以正负离子的形式存在,电池内部的导电是靠离子在正负极之间的迁移来实现的)

锂电隔膜的陶瓷涂料成分有哪些

市场化的隔膜材料主要是以聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯(polypropylene,PP)为主的聚烯烃(Polyolefin)类隔膜,其中PE 产品主要由湿法工艺制得,PP 产品主要由干法工艺制得。至于PE 和PP 这两种材料的特性。总体而言:①PP 相对更耐高温,PE 相对耐低温;②PP 密度比PE 小;③PP 熔点和闭孔温度比PE高;④PP 制品比PE 脆;⑤PE 对环境应力更敏感。主要的隔膜材料产品有单层PP、单层PE、PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆、双层PP/PE、双层PP/PP 和三层PP/PE/PP 等,其中前两类产品主要用于3C 小电池领域,后几类产品主要用于动力锂电池领域。在动力锂电池用隔膜材料产品中,双层PP/PP 隔膜材料主要由中国企业生产,在中国大陆使用,这主要是因为目前阶段还没有中国企业能将PP 与PE 制成双层复合膜的技术和能力。而全球汽车动力锂电池使用的隔膜以三层PP/PE/PP、双层PP/PE以及PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆等隔膜材料产品为主。与此同时,其他一些新型隔膜材料产品也在不断涌现并开始实现应用,不过,因量少价高,主要还是用在动力锂电池制造领域。这些产品主要有:涂层处理的聚酯膜(PET,Polyethylene Terephthalate)、纤维素膜、聚酰亚胺膜(PI)、聚酰胺膜(PA),氨纶或芳纶膜等等。这些隔膜的优点是耐高温,且具有低温输出、充电循环寿命长、机械强度适中的特点。总的来看,锂电池隔膜材料产品呈现出明显的多样化发展趋势。

用硅胶做电池隔膜可行?

在锂电池中,隔膜吸收电解液后,可隔离正、负极,以防止短路,但同时还要允许锂离子的传导。而在过度充电或者温度升高时,隔膜还要有高温自闭性能,以阻隔电流传导防止爆炸。不仅如此,锂电池隔膜还要有强度高、防火、耐化学试剂、耐酸碱腐蚀性、生物兼容性好、无毒等特点。理想的隔膜应该对电子有无限大的电阻,而对离子有零电阻。在实际应用中,用作隔膜的高分子电阻率在 10^{12}-10^{14} Ωcm 量级。而对于混合动力车和纯电动车而言,较低的内部离子电阻显得尤为重要,因为动力电池需要提供高功率。但是,隔膜的存在总是会增加离子电阻。这是由于隔膜有限的孔隙率总是意味着电解液和电极之间有限的接触面积;微孔结构的扭曲性导致了离子电流相对单独使用液态电解液而言有更长的平均路径。通常,厚度较薄的隔膜,高的孔隙率,大的平均孔径尺寸,都可以最小化离子电阻,提供高的电池功率。然而,太多的孔隙和薄的厚度都会降低隔膜的力学性能,增加了电池内部短路的风险。实际上,目前大部分使用的隔膜厚度在 20-30 微米之间,具有亚微米尺寸的孔,孔隙率在 40%-70% 之间。

pvdf在锂电池中的应用是什么?

在锂电池行业,PVDF主要用作粘结剂、隔膜和隔膜涂层。近年来,随着锂电池的技术和市场的快速发展,PVDF在锂电池行业呈现快速增长趋势,年需求增长率超过20%。

商业化锂电池电极一般由集流体、活性物质、导电剂和粘结剂组成。PVDF用于制备锂离子电池的粘结剂具备以下特点:

聚偏氟乙稀为半结晶性聚合物,结晶度比较高,结晶溶融温度高,因此在电池通常的使用温度下,PVDF的结晶性使存在电解液体的分子很难流通,充放电负荷增大。此外,PVDF均聚物还存在多种问题。

如:在制备电池时的若干燥速度不合适,PVDF的收缩率与集电体的收缩率差异比较大,含活性物质的涂膜会从集电体上脱离;在使用过程中,随着时间的迁移,有由于电极的内部应力使电极合剂层从集电体上部分或全部剥离情况,导致负荷特性变差,引起容量劣化。

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