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          【錦昌化學工業有限公司 】鋰電池隔膜安全閉孔涂層LG-001
          錦昌化學工業有限公司
          2023/5/6
          瀏覽數:256

          鋰電池隔膜安全閉孔涂層LG-001

          一、鋰離子電池隔膜概述

          鋰離子電池由正極材料、負極材料、電解液和隔膜4個部分組成,圖1為鋰離子電池的工作原理以及結構示意圖。該隔膜是一種具有微孔結構的功能膜材料,厚度一般為8~40μm,在電池體系中起著分隔正負極、阻隔充放電時電路中電子通過、允許電解液中鋰離子自由通過的作用,可在電池充放電或溫度升高的情況下有選擇地閉合微孔,以限制過大電流、防止短路,其性能的優劣直接決定了電池的整體性能。

          二、傳統鋰離子隔膜制備方法

          傳統鋰離子電池隔膜為聚烯烴隔膜,多為單層或三層結構,如單層PE、單層PP、PP/PE/PP復合膜等。按照常規制備工藝可分為干法和濕法工藝。


          1.干法工藝

          干法工藝是最常采用的方法,利用擠壓、吹膜的方法,將熔融的聚烯烴樹脂制成片狀結晶薄膜,并通過單向拉伸或雙向拉伸在高溫下形成狹縫狀多孔結構。單向拉伸工藝制備的薄膜微孔結構扁長且相互貫通,導通性好;生產過程中不使用溶劑,工藝環境友好;薄膜的縱向強度優于橫向,且橫向基本沒有熱收縮;代表公司主要有美國Celgard、日本UBE及國內的星源材質、滄州明珠和東航光電。

          雙向拉伸工藝是中科院化學研究所開發的具有自主知識產權的工藝,通過在PP中加入具有成核作用的β晶型改進劑,利用PP不同相態間密度的差異,在拉伸過程中發生晶型轉變形成微孔。雙向拉伸工藝制備的薄膜縱橫向均具有一定的強度,微孔尺寸及分布均勻。國內代表公司主要有新鄉格瑞恩、新時科技、星源材質等。


          2. 濕法工藝

          濕法工藝在工業上又稱相分離法或熱致相分離法,其制備原理是加熱熔融在常溫下互不相容的低分子量物質(液態烴、石蠟等)和高分子量物質(聚烯烴樹脂)的混合物,使該混合物形成均勻混合的液態,并通過降溫相分離壓制得到微孔膜材料。濕法薄膜比干法薄膜的三維結構更加復雜,微孔屈曲度更高,但是濕法因生產過程使用溶劑而較干法相比在綠色環保方面相對欠缺優勢,且熱穩定性差,工藝流程也相對復雜。

          根據壓制膜片時拉伸工藝的不同,可分為雙向同步拉伸和雙向異步拉伸,兩種拉伸工藝的區別在于在壓制成膜片時所進行的拉伸是否是縱橫向同時進行。

          雙向同步拉伸制備的薄膜各項性能如拉伸強度、熱收縮率等在縱橫方向上基本相同;雙向異步拉伸則是將熔融的高分子降溫制得膜片后,先進行縱向拉伸,再進行橫向拉伸,因在分步拉伸時無法保證拉伸力完全一致,制備的薄膜性能在縱橫方向上差異較大。

          濕法工藝的代表公司主要有日本旭化成、東燃、三井化學、韓國SK、美國Entek,以及國內金輝高科、天津東皋等。


          三、鋰離子電池隔膜的特性及技術要求

          1.隔膜的主要性能要求

          鋰離子電池隔膜的性能要求主要有:

          ①電子絕緣性;②孔徑和孔隙率適當;③電化學穩定性較好,耐電解液腐蝕;④熱穩定性好,低閉孔溫度和高熔斷溫度;⑤與電解液親和性好,具有一定的吸液率;⑥足夠的力學性能和較小的厚度;⑦空間穩定性和平整度好。


          2.測試標準及方法

          參考美國先進電池聯盟對鋰離子電池隔膜性能參數的規定,電池隔膜性能可以分為理化性能、力學性能、熱性能和電化學性能等。


          • 理化性能

          理化性能包括厚度、孔隙率、平均孔徑與分布、透氣性、曲折度、潤濕性、吸液率、化學穩定性。厚度作為電池隔膜最基本的參數,與鋰離子的通透性成反比,故在力學性能滿足實際需要的情況下,厚度應盡可能??;孔隙率是指材料內微孔的體積占材料總體積的百分數,與電池隔膜的透氣性、吸液率、電化學阻抗性有密切的聯系,孔隙率可通過吸液法、計算法和儀器測量法得到;孔徑大小及分布一般采用SEM電鏡觀測測量,也可以使用儀器結合Laplace方程進行測量;潤濕性和吸液率是隔膜具有保持電解液的能力,以減小電池內阻,提高電池性能。具體測試標準及方法見表1。

          • 力學性能

          力學性能主要包括穿刺強度、混合穿刺強度和拉伸強度。隔膜材料不僅要承受電池工作過程中受到電極混合物的刺穿力,也要滿足在生產過程中因蜷曲纏繞、包裝、制成時的物理沖擊、穿刺、磨損、壓縮和拉伸外力,對于防止電池短路有著重要的作用。具體測試方法見表2。

          • 熱學性能

          熱學性能主要包括熱閉孔溫度、熔斷溫度和熱收縮率。閉孔溫度是隔膜對電池的特殊保護機制設定,即當溫度超過閉孔溫度時,隔膜內的微孔閉合,阻止鋰離子的通過,在一定程度上減少短路的危險;而熔融溫度則是指隔膜在高溫下破裂發生短路的溫度,該溫度越高,則短路的危險越小。具體測試方法見表3。

          • 電化學性能

          電化學性能主要包括線性伏安掃描測試、電化學阻抗譜測試、循環性能、離子電導率和電阻值,具體測試方法見表4。

          鋰電池隔膜安全閉孔涂層LG-001

          鋰電池隔膜安全閉孔涂層LG-001乳液一種水性聚合物乳液。主要應用在鋰電池隔膜上,方便涂覆,優化隔膜閉孔溫度,不影響導電效率和循環,起到提高鋰電池安全性能的作用。

           

          物性指標

          外   觀:乳白色液體

          固含量:39-40

          pH  值:7-9

           

          應用性能及特點

          該產品在涂布在鋰電池隔膜上,當電池正常工作時,不影響鋰離子的通過性,同時可以提高保液率,不影響鋰電池的循環,而一旦溫度升高出現異常,該產品則會融化堵住隔膜上的微孔,阻止鋰離子的通過,大幅降低電池發生危險的幾率。

           

          貯存與貯存期

          在5℃-30℃條件下保存在原始未開封容器中,LG-001的標準有效期是從生產日期起6個月。請參考包裝上的儲存建議和失效日期。


          公司地址:江蘇江陰市延陵路1 號(214400)

          公司電話:86-510-86263828 86267858

          工廠地址:江蘇江陰市開發區

          E?mail:1262489691@qq.com

          總經理:袁 博(0)13906161096

          傳 真:86-510-86268958

          中文域名:錦昌化學·中國

          網址:http://www.jchxgy.com


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