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电解质和隔膜对锂离子电池的安全性影响是什么
点击次数:72 更新时间:2024-05-25

电解质和隔膜对锂离子电池的安全性影响是什么 


电解质和隔膜对安全性的影响主要是其性状。目前广泛使用的商用电解质的可燃性和液体状态对安全性来讲不是特别理想的选择。如果采用锂离子电导率σLi+>104Scm1的固态电解质,就可以一方面阻止锂支晶刺破隔膜到达正极从而解决安全性问题,另一方面也可以解决负极与碳酸盐电解质接触和正极与水性电解液接触时产生的稳定性问题。当然,通过使用拥有更宽的电化学窗口(尤其是LUMO更高)的电解液,在电解质里添加一些阻燃材料,将混合的离子液体和有机液体电解质改性成为不易燃的电解液(与此同时离子传导率σLi也不会降低太多)等手段也可以有效地提高安全性。

隔膜的机械强度(抗拉伸和穿刺强度)、孔隙率和是否具备关闭功能是决定其安全性的重要依据。

隔膜的机械强度:与制膜的工艺相关联,因此实时监控其拉伸强度,有利于提高锂离子电池隔膜的综合性能。一般行业中有单轴拉伸和双轴拉伸,采用单轴拉伸,膜在拉伸方向上与垂直方向强度不同;而采用双轴拉伸,隔膜在两个方向上一致性相接近。一般拉伸强度重要是指纵向强度要达到100MP以上,横向强度不能太大,过大会导致横向收缩率增大,而这种收缩会加大锂离子电池正、负极接触的几率。推荐使用SYSTESTER思克TSL隔膜热穿刺试验机。

孔隙率:用暗箱测试,很简单一个装置,用箱子罩住一个灯泡,箱子上开个小口,这些针孔的多少直接影响短路率;用暗箱很容易发现针孔。有针孔的和无针孔的隔膜比较测试,发现有针孔的短路率是无针孔的3倍。推荐使用SYSTESTER思克PIN-01针孔观察台。

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