隔膜的作用
1. 使電池的正,負(fù)極分隔開來,防止短路;
2. 吸附電池中電解液,確保高的離子電導(dǎo)率;
3. 有的還能防止對電池反應(yīng)有害的物質(zhì)在電極間遷移;
4. 保證在電池發(fā)生異常時使電池反應(yīng)停止,提高電池的安全性能;
主要作用
1.利用其不導(dǎo)電性使電池正負(fù)極隔開,防止短路;
2.依靠自身微孔結(jié)構(gòu)讓鋰離子通過,使電解質(zhì)反應(yīng),保持良好的離子導(dǎo)電性;
3.外部短路或錯誤連接導(dǎo)致大電流,隔膜因熱變形使微孔閉塞切斷電流回路,確保安全.
電流切斷特性(Shutdown)Shutdown特性∶
隔膜在大電流或外部短路時微孔閉塞,切斷電流回路的功能(一種安全保護(hù)性能).
主要參數(shù)∶隔膜的閉孔溫度(SD)和熔融破裂溫度(MD)
隔膜孔結(jié)構(gòu)的影響∶高曲折度,小孔徑對阻止和切斷異常電流有利;但有對電池離子導(dǎo)電性和放電性有負(fù)面影響.
閉孔溫度∶外部短路或非正常大電流通過時所產(chǎn)生的熱量使隔膜微孔閉塞時的溫度.
熔融破裂溫度∶給隔膜進(jìn)行加熱,當(dāng)溫度超過其熔點發(fā)生破裂的溫度.
SD溫度應(yīng)低于MD溫度,而且兩個溫差大,但小于190℃(金屬鋰起火溫度).
SD溫度是電池使用的最高溫度;
熱閉合效應(yīng)是隔膜對鋰電池的一種特殊保護(hù)機(jī)制,即當(dāng)電池的使用溫度過高時,隔膜會自動將原來可以讓鋰離子自由透過的微孔閉合,阻止鋰離子在正、負(fù)極之間的交換,使電池內(nèi)阻增大,從而避免了因溫度過高和電流過大而造成的短路甚至是爆炸的危險。
但是隔膜的閉合性是單向不可逆的,即一旦發(fā)生自閉合效應(yīng),電池便報廢、不再具有使用價值。隔膜通常采用聚合物作為基材,因此當(dāng)電池的溫度達(dá)到了隔膜基材的熔點時,聚合物熔融流動,從而導(dǎo)致原有的微孔結(jié)構(gòu)閉合,即基材的熔點一般為隔膜的熱閉合溫度。目前市售隔膜中,PP單層隔膜的熱閉合溫度為160-165℃,PE單層隔膜的熱閉合溫度為130-135℃
GBT 19466.1-2004 塑料 差示掃描量熱法(DSC)第1部分:通則
GB/T 19466.3—2004塑料 差示掃描量熱法(DSC)第3部分∶熔融和結(jié)晶溫度及熱焓的測定
取樣品5~10mg左右。
試驗參數(shù):
樣品名稱:隔膜
樣品質(zhì)量:6.7mg
升溫速率:10℃/min
截止溫度:220℃
氣氛:N2
流速:50ml/min
5、點擊連接儀器,連接成功后,點擊開始按鈕,設(shè)備開始運(yùn)行。
6、等待試驗結(jié)束,對曲線進(jìn)行分析。
熔融在DSC曲線上表現(xiàn)為吸熱峰,由于小分子和聚合物的熔程相差較大,所以目前習(xí)慣上規(guī)定:對于小分子樣品以DSC 峰基線與峰切線的交點(起始點)作為熔點。對于高分子樣品通常選擇熔融峰的峰溫作為熔點。
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