锂离子电池隔膜研发现状与发展方向

高性能、低成本锂离子电池隔膜的开发对于锂离子电池的技术进步与商业应用具有重要意义。本文从电池隔膜的性能要求出发,重点概述了液态多孔隔膜、半液态隔膜和全固态隔膜的结构特点、性能优劣及其制备技术,并展望了锂离子电池隔膜的研究方向和发展趋势。     

锂离子电池隔膜的研究进展

隔膜是锂离子电池的重要组成部分,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。综述了锂离子电池隔膜材料的类别,并对锂离子电池隔膜材料的制备方法进行了介绍,展望了锂离子电池隔膜材料的发展趋势。     

锂离子电池隔膜研究与应用进展

隔膜是锂离子电池的核心关键材料之一,其性能决定了电极的界面结构、电池的内阻和注液量等,进而影响电池的倍率、循环及安全性能等特性。介绍了聚烯烃微孔膜、无纺布隔膜及涂层复合隔膜的制备方法、结构特征及其优缺点,评述了隔膜制备的关键技术和关键工艺。并对锂离子电池隔膜的改进方式和发展方向提出了建议和展望。     

动力锂离子电池隔膜材料的研究进展

隔膜作为保证锂离子电池正常工作及安全的关键组成部件之一,其品质直接影响电池的整体使用性能。本文介绍了传统锂离子电池隔膜的种类、加工工艺和性能,并综述了聚烯烃隔膜、有机/无机复合隔膜、纳米纤维涂层隔膜、静电纺丝隔膜、纤维素基隔膜等动力锂电池隔膜的国内外研究进展,结合测试方法和标准对锂离子电池隔膜特性进行了简要说明。最后提出了锂离子电池隔膜目前急需解决的问题以及未来发展趋势。     

国内外锂离子电池隔膜的研究进展

锂离子电池隔膜是锂离子电池的重要组成部分,起到防止正极和负极接触和阻止电子自由的通过,并且让导电离子自由通过的作用。本文介绍了几种锂离子电池隔膜的主要的制备方法,探讨了几种主要的锂离子电池隔膜和它们的性能特点。     

高安全性锂离子电池隔膜制造工艺研究进展

隔膜是锂离子电池中的关键部件,特别影响到锂离子电池的安全性。从提高锂离子电池安全性的角度,针对常用的聚烯烃隔膜和无纺布隔膜,综述了锂离子电池隔膜在制造工艺优化与改进方面的研究进展,通过用涂层、浸渍有机物或无机物等方法对聚烯烃隔膜、无纺布隔膜的改性及制备工艺改进,能够提高隔膜在高温下(120℃)的性能,使得电池隔膜的安全性提高,但是制备成本和工艺复杂度的提高降低了其竞争优势。     

锂离子电池隔膜失效机理与防范措施研究进展

车用锂离子电池商用隔膜在电池安全性中扮演着重要角色,常见聚合物商用隔膜因闭孔熔解温度低、机械强度弱,在常见的机械滥用、电滥用以及热滥用条件下,容易出现机械完整性失效与热特性失效,继而引发内短路以及热失控安全问题.针对隔膜失效这一问题,介绍了锂离子电池商用隔膜的基本性能与功能,综述了隔膜的失效机理,归纳了隔膜失效诱因以及失效形式,提出了改进隔膜性能与防范失效的措施,并对未来的研究方向进行了展望.     

高孔隙率隔膜在超级电容器中的应用研究

超级电容器与锂离子电池在结构及制备工艺上的相同点,使得利用现有的锂离子电池生产设备制作超级电容器成为可能。但由于超级电容器常采用纤维素隔膜,无法实现上机卷绕。提出了利用具有高孔隙率的动力型锂离子电池隔膜来代替纤维素隔膜制作超级电容器的方案,旨在实现上机卷绕的同时保证超级电容器的性能。电化学测试结果表明,利用动力型锂离子电池隔膜制作的超级电容器与纤维素隔膜制作的样品性能并无明显差异。     

陶瓷涂层隔膜对锂离子电池性能影响

采用锂离子电池聚乙烯（PE）隔膜为基体,在其两侧均匀涂覆厚度为1～2μm混有纳米氧化铝（Al2O3）粉末及胶凝剂的无机有机浆体,得到一种无机复合陶瓷涂层锂离子电池隔膜。通过对该电池隔膜及由此类隔膜制成的电池进行热烘箱测试结果表明：在150℃高温环境下,无机陶瓷涂层隔膜没有出现较大的热收缩,具有优越的热稳定性,能有效提高锂离子电池的热安全性能。由于无机纳米Al2O2颗粒具有较高的比表面积,使得涂覆后的隔膜对电解液具有良好的润湿性及保液性能。采用陶瓷涂层隔膜组装LiFePO2C体系电池并对电池进行1C充放电循环测试,结果表明涂覆后的隔膜能有效提高锂离子电池的容量保持性能。     

涂胶隔膜在软包圆柱锂离子电池中的性能研究

软包锂离子电池因其制作过程简单,成本低,重量轻且安全性能好等优点被广泛应用到便携式电子设备.但是软包电池由于外壳铝塑膜的刚性差,电池易出现变形、鼓胀等尺寸稳定性差的问题.尺寸稳定性差直接影响到电池在电子产品上的装配,因此生产软包电池时如何保证电池尺寸稳定性好,电池尺寸稳定性无限接近钢壳电池成为软包电池生产厂家亟须达到的目标之一.本文在圆柱软包锂离子电池产品上,对比涂胶隔膜与普通陶瓷隔膜对电池性能及尺寸稳定性的影响.实验结果表明,使用涂胶隔膜的电池100％SOC内阻可降低2.2％,1.5 C～2 C倍率放电性能可提升1％～2％.2 C充电0.5 C放电循环300周直径方向尺寸无变化,内阻增幅变化小于普通陶瓷隔膜方案.而25℃100％SOC存储30天,电池内阻增幅及尺寸变化也均小于普通陶瓷隔膜方案.通过多项实验测试验证,发现涂胶隔膜应用在软包锂离子电池中可降低电池的内阻,提升倍率性能及电池尺寸稳定性.     

电压检测电路对锂离子电池组的影响

对锂离子电池组中的电压检测电路进行了分析,设计了一种实用的电压检测电路.通过10只锂离子电池组的循环寿命实验,验证了电池组中单体电池随着循环的进行,差异变大;通过提高输入阻抗的方法,研究电池组循环寿命,结果表明:检测电路的设计应该考虑对电池组一致性的影响;提出了在实际应用中,减小电压检测电路对电池组的影响的方法.     

动力锂离子电池发展及技术路线探讨

分析了锂离子电池的产业现状和影响动力锂离子电池推广应用的主要因素;展望了动力锂离子电池的发展趋势,认为性能比较因素、低碳经济、环境保护的社会需要以及强劲的市场需求将推动动力锂离子电池高速发展;探讨了动力锂离子电池发展的技术路线。     

纤维素在锂离子电池隔膜中的应用

概述了锂离子电池隔膜的研究现状,分析了纤维素在锂离子电池隔膜中应用的可行性,对三大类纤维素——天然纤维素、改性天然纤维素、再生纤维素及纤维素衍生物在锂离子电池隔膜中的应用进行了详细介绍,分析了其所在问题,并指明了未来的研究方向。     

SRTEM制备异型聚合物锂离子电池研究

采用硅橡胶热膨胀模塑成型法(SRTEM)制备了弧形聚合物锂离子电池,研究了SRTEM制备异型聚合物锂离子电池的设计准则,采用扫描电镜(SEM)、恒流充放电测试研究了成型温度对弧形电池内部物质聚集状态及充放电性能的影响,并与平板聚合物锂离子电池的电性能进行对比研究.结果表明,采用SRTEM制备异型聚合物锂离子电池是可行的,成型的关键在于对橡胶膜厚度及合模间隙的控制.在橡胶膜厚度为5 mm,合膜间隙为0.14 mm时,最佳成型温度为130℃,且表现出比平板锂离子电池更好的电性能,体现了SRTEM制备异型聚合物锂离子电池的潜在优越性.     

锂离子电池性能研究现状与进展

综述了锂离子电池在比能量、工作特性以及环境适应能力等方面的研究进展。讨论了改进锂离子电池性能的方法。采用具有较高贮锂能力的负极材料、对正极材料进行掺杂和表面修饰等方法都有利于改善电池的电化学性能。电解液添加剂改善了碳负极SEI膜的性能,提高了电池的安全性能。     

玻璃纤维隔板对阀控铅蓄电池性能的影响

简述了电池对隔板的要求,特别是阀控式铅蓄电池对隔板的特殊要求。指出当前广泛采用的玻璃纤维隔板在使用过程中表现出来的不足,由于隔板孔隙易被电解液淹没,使得阀控式铅蓄电池的密闭氧循环受阻,析气量增多,引发出一系列的问题,影响电池性能。介绍了新型富液式吸附隔板,由于其中含有一定数量的特制憎水纤维,在隔板中能提供专门的氧气通道,在富液状态下也不会被电解液淹没,在阀控式铅蓄电池中使用,提高了密闭氧循环效率,明显减少了电池的析气量,防止电池干涸,延长蓄电池的循环寿命。     

LiFePO4锂离子电池低温性能研究进展

随着对锂离子动力电池的研究深入,LiFePO4正极材料以其诸多优势有希望得到广泛应用,但是其差强人意的低温性能一直备受关注。介绍了以LiFePO4为正极材料的锂离子电池低温性能难以提高的原因,分析了锂离子电池的正、负极材料和电解液对电池低温性能的影响。最后简要提出了提高低温性能的方法。     

锂离子电池用黏结剂的研究进展

黏结剂是锂离子电池的重要组成部分,其性能的优劣直接影响电池的性能。介绍了黏结剂在锂离子电池中的作用及对其要求。重点综述了最新专利中聚偏氟乙烯（PVDF）粘结剂、水溶性粘结剂及其它黏结剂在锂离子电池中的应用。指出从黏结剂分子结构出发,探讨结构与性能的关系,对于选择和改善黏结剂,提高电池的综合性能,具有现实的意义。     

放电制式对锂离子电池循环寿命的影响

通过对LiFePO4锂离子电池循环寿命实验,发现电池在不同充放电制度下的循环寿命差异很大.研究发现,单体电池充电终止电压应该在3.65 V左右,超过4.0 V会造成电池循环寿命的严重衰减.单体电池放电截止电压应该尽可能高,应大于2.5 V;充电倍率越高,电池循环寿命越低.在电池组的实际使用中,应该综合考虑这些因素,并采...     

用于锌银蓄电池的新型纤维素隔膜

采用超细金属氧化物与纤维素共同混合制备的隔膜,用于锌银等碱性电池可以同时具有无机隔膜和有机隔膜的优点,避免各自的缺点,是制备性能优良的锌银电池隔膜的理想途径。通过对一种在实验室中制成的复合隔膜和目前使用的水化纤维素隔膜进行比较,初步评估这种复合隔膜用于电池的可行性。实验中测量了隔膜的物理尺寸、拉伸强度、面积电阻、示差扫描量热法(DSC)曲线,并应用于实验电池中,对电池电性能做了初步测试。结果表明,这种隔膜基本满足电池的使用要求,综合性能不低于水化纤维素隔膜。