隔膜對(duì)鋰離子電池性能有什么影響?

膜本身既是電子的非良導(dǎo)體，又具有電解質(zhì)離子通過(guò)的特性。隔膜材料必須具有良好的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性，良好的機(jī)械性能，以及在反復(fù)充放電過(guò)程中對(duì)電解質(zhì)的高滲透性。膜材料與電極的界面相容性以及膜對(duì)電解液的保留對(duì)鋰離子電池的充放電性能和循環(huán)性能有重要影響。

膜是鋰離子電池結(jié)構(gòu)中最重要的組成部分之一。膜片的重要功能是將正極和負(fù)極分開(kāi)，防止電池短路，保證電池的正常工作，保證充放電過(guò)程中離子的正常工作。它的性能直接影響電池的容量、倍增器、壽命和安全性。

1、厚度

膜片厚度均勻性是一個(gè)特別重要的質(zhì)量指標(biāo)，它直接影響到膜片線圈的外部質(zhì)量和內(nèi)部性能，在生產(chǎn)過(guò)程中必須嚴(yán)格控制。在自動(dòng)化程度高的隔膜生產(chǎn)線上，采用高精度、快速反饋控制系統(tǒng)的在線非接觸式測(cè)厚儀自動(dòng)檢測(cè)和控制隔膜厚度。膜片厚度均勻性包括縱向厚度均勻性和橫向厚度均勻性，其中橫向厚度均勻性尤為重要，一般要求控制在±1微米以內(nèi)。

2,孔

鋰離子電池膜材料本身具有微孔結(jié)構(gòu)，微孔在整個(gè)膜材料中的分布應(yīng)該是均勻的。目前使用的電極顆粒一般在10微米左右，孔徑一般在0.03~0.12um之間。過(guò)小的孔徑會(huì)新增電阻，過(guò)大的孔徑會(huì)使陽(yáng)極和陰極接觸或被樹(shù)突刺穿。一般來(lái)說(shuō)，亞微米直徑的隔膜足以防止電極粒子直接通過(guò)。當(dāng)然也不能排除一些電極表面處理不好，更多的粉塵會(huì)導(dǎo)致微短路等情況。

3.孔隙度

孔隙率是指單體膜的體積中孔的體積百分比，與原料樹(shù)脂和膜的密度有關(guān)。孔隙度大小與內(nèi)阻有一定的關(guān)系，但不能直接比較不同類型中隔之間空隙的絕對(duì)值。現(xiàn)有的鋰離子電池隔膜的孔隙率在40%~50%之間。

4.滲透

為了保證鋰離子電池的內(nèi)阻不太大，要求薄膜能夠被電池電解液完全滲透。潤(rùn)濕性一方面與膜材料本身有關(guān)，另一方面與膜的表面和內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。良好的滲透有利于提高膜與電解質(zhì)的親和力，擴(kuò)大膜與電解質(zhì)的接觸面，從而提高離子電導(dǎo)率，提高電池的充放電性能和容量。潤(rùn)濕性可以通過(guò)測(cè)量吸收率和持率來(lái)測(cè)量。

5.一致性

由于制備工藝的不同，膜的稠度可能會(huì)有很大差異。這種一致性包括其自身的特性，如閉合溫度和表觀一致性，如在電子顯微鏡下觀察到的孔的一致性和厚度的一致性。膜片的一致性越高，其他性能越好。

6.熱穩(wěn)定性

隔膜要在鋰離子電池使用的溫度范圍(-20c~60C)內(nèi)保持熱穩(wěn)定性。一般情況下，目前使用的隔膜PE或PP材料都能滿足上述要求。

隔膜的質(zhì)量直接影響到鋰離子電池的容量、充放電周期的壽命、阻燃防爆的安全性能。業(yè)內(nèi)人士感慨:一隔膜兩天重，大步過(guò)去就是晴天!鋰離子電池隔板是鋰離子電池的核心部件之一。其良好的機(jī)械性能、學(xué)術(shù)穩(wěn)定性和高溫自閉性能對(duì)防止高溫引起的電池爆炸和提高鋰離子電池的綜合性能具有重要用途。