之前小編帶大家了解鋰電池隔膜的相關(guān)知識(shí):【干貨分享】鋰電池隔膜生產(chǎn)工藝詳解、帶你了解幾家鋰電池隔膜企業(yè)!


今天一起了解一下:為什么鋰電池隔膜材料不同,對(duì)電池性能的影響也不同?


在新能源汽車和便攜電子設(shè)備蓬勃發(fā)展的當(dāng)下,鋰電池作為核心供能部件,其性能優(yōu)劣直接左右著設(shè)備的續(xù)航、充放電效率以及安全可靠性。而在鋰電池的復(fù)雜構(gòu)造中,有一個(gè)關(guān)鍵卻常被忽視的部分——隔膜。看似輕薄不起眼的隔膜,實(shí)則宛如電池內(nèi)部的“隱形衛(wèi)士”,不同材料制成的隔膜,正以各自獨(dú)特的性能,在微觀世界里重塑電池性能邊界,深刻影響著我們生活的方方面面。從傳統(tǒng)的聚烯烴材料,到新興的陶瓷復(fù)合隔膜,它們究竟為鋰電池性能帶來(lái)了怎樣的改變?


聚烯烴類隔膜

(1)聚丙烯(PP)隔膜:優(yōu)勢(shì):機(jī)械強(qiáng)度高,化學(xué)穩(wěn)定性良好,能在電池充放電的應(yīng)力變化中保持穩(wěn)定,不易破損。同時(shí),其熔點(diǎn)較高,高溫下尺寸穩(wěn)定性佳,對(duì)提升電池安全性有很大幫助。不足:孔隙率較低,致使鋰離子傳輸通道受限,電池內(nèi)阻較大,充放電效率與倍率性能相對(duì)欠佳。(2)聚乙烯(PE)隔膜:優(yōu)勢(shì):熔點(diǎn)較低,電池過(guò)熱時(shí)可快速閉孔,阻斷離子傳導(dǎo),有效防止短路,安全保護(hù)性能出色。且孔隙率高,鋰離子傳輸效率好,能提升電池的充放電和倍率性能。不足:機(jī)械強(qiáng)度相對(duì)較弱,在電池充放電過(guò)程中易受擠壓和拉伸影響,導(dǎo)致隔膜破裂或變形,進(jìn)而影響電池的安全性與使用壽命。(3) 聚丙烯 / 聚乙烯 / 聚丙烯(PP/PE/PP)復(fù)合隔膜:優(yōu)勢(shì):融合了 PP 和 PE 隔膜的長(zhǎng)處,既具備較高的機(jī)械強(qiáng)度與化學(xué)穩(wěn)定性,又擁有良好的熱穩(wěn)定性和閉孔性能。不足:制備工藝復(fù)雜,成本較高。而且在高倍率充放電時(shí),因隔膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,鋰離子傳輸會(huì)受到一定阻礙,電池的倍率性能還有提升空間。


纖維素隔膜

優(yōu)勢(shì):孔隙率高,電解液浸潤(rùn)性好,能為鋰離子提供更多傳輸通道,降低電池內(nèi)阻,提高充放電和倍率性能。此外,化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性較好,能在較寬溫度范圍內(nèi)保持良好性能。不足:機(jī)械強(qiáng)度較低,需改進(jìn)制備工藝或添加增強(qiáng)材料來(lái)提升強(qiáng)度,以滿足電池使用要求。


芳綸隔膜

優(yōu)勢(shì):機(jī)械強(qiáng)度、耐高溫性能和化學(xué)穩(wěn)定性都極為優(yōu)異,能承受高溫和高壓,不易變形與破裂。同時(shí),具有良好的阻燃性能,可提高電池的安全性。不足:制備工藝復(fù)雜,成本高昂,限制了大規(guī)模應(yīng)用。并且其孔隙率和鋰離子傳輸性能較低,需要進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)和性能,以提高電池的充放電效率和倍率性能。


陶瓷涂層隔膜

優(yōu)勢(shì):陶瓷涂層硬度高、耐高溫,可增強(qiáng)隔膜的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。在電池充放電時(shí),能有效抑制隔膜收縮和變形,防止正負(fù)極短路,提高電池安全性。另外,還能增加隔膜孔隙率和電解液浸潤(rùn)性,提升鋰離子傳輸效率,改善電池充放電和倍率性能。不足:制備工藝要求精確,否則易導(dǎo)致涂層不均勻或與隔膜基體結(jié)合不牢,影響隔膜性能。而且成本相對(duì)較高,會(huì)增加電池生產(chǎn)成本。每一次材料的革新,都是對(duì)電池性能極限的一次挑戰(zhàn)與突破,為新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新的活力。未來(lái),隨著更多高性能隔膜材料的誕生,我們有理由期待鋰電池在續(xù)航里程、安全性能以及使用壽命等方面實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍,讓新能源汽車跑得更遠(yuǎn)、更穩(wěn),讓便攜電子設(shè)備時(shí)刻滿電在線,助力我們邁向更加清潔、高效的能源新時(shí)代 。