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锂离子电池隔膜用熔喷非织造布的性能

2016-12-29张春娥祝成炎

电池 2016年5期

张春娥,田 伟,赵 勇,祝成炎

(浙江理工大学材料与纺织学院、丝绸学院,“纺织纤维材料与加工技术”国家地方联合工程实验室,浙江 杭州 310018)

锂离子电池隔膜用熔喷非织造布的性能

张春娥,田 伟,赵 勇,祝成炎

(浙江理工大学材料与纺织学院、丝绸学院,“纺织纤维材料与加工技术”国家地方联合工程实验室,浙江 杭州 310018)

选取3种熔喷非织造布,观察表面形态,测试厚度、面密度、孔隙率、吸液率及电化学性能。厚度为0.23 mm、面密度为41 g/m2的试样2所组装的锂离子电池,具有较好的性能。在2.0~4.3 V充放电,电流为0.5C时的放电比容量达到115 mAh/g,在大电流放电时仍有较好的性能,如电流为5.0C时,放电比容量约为80 mAh/g。

熔喷非织造布; 锂离子电池; 隔膜; 应用

隔膜是锂离子电池的重要部分之一,可防止电池正、负极直接接触造成的短路;并允许Li+在充放电时自由移动[1]。目前,市场上锂离子电池隔膜的材料主要为聚烯烃类材料,由干法工艺或湿法工艺制备而成,但存在孔隙率和保液性低、横向拉伸强度及热稳定性较差等缺点。若在非正常条件下使用,如过充、过放或短路等,电池的局部温度过高,达到隔膜的融化温度,会发生大面积的收缩,引起内部短路,造成锂离子电池起火或爆炸等安全问题[2]。

熔喷非织造布具有孔隙率高、微孔结构曲折、保液性高及尺寸收缩小等优点[3],已在过滤材料、医疗卫生材料、环境保护材料及服装材料等中得到广泛运用,但未能在锂离子电池隔膜中得到真正的应用。

本文作者选择3种规格的聚丙烯熔喷非织造布,对物理性能及电化学性能进行测试与分析,研究聚丙烯熔喷非织造布直接作为锂离子电池隔膜的可行性。……

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