翟梦真,王晓涵,张 妍,陈海燕,高 歌,潘义航,贺晓亮

(河南工程学院 纺织工程学院,河南 郑州 450007)

随着全球能源危机日益加剧及环境污染问题的凸显,化学电源技术的发展越来越引起人们的关注,新能源汽车取代燃油车成为行业关注重点。基于锂离子电池高能量密度、长循环寿命、无记忆效应等优点,使其成为新能源汽车的主要能源。构成锂离子电池的主要部分是正负极、隔膜及电解液等材料,其中隔膜材料作为锂离子电池的关键部件之一,具有隔离正负极防止短路的作用,要求其具有较高的离子传导能力,使得锂离子能够通过隔膜自由移动,实现良好的电池充放电性能[1]。为了使电池获得优良的电化学性能和稳定的安全性能,隔膜材料在锂离子电池运用中还应具有良好的绝缘性、稳定的化学特性、较高的机械强度、较高孔隙率和较好的热尺寸稳定性等特点。分析了商业化聚烯烃隔膜和静电纺纳米纤维隔膜特点及其改性研究现状,以及聚酰亚胺、聚苯硫醚和聚醚醚酮等新型耐高温隔膜材料的研究进展。

1 聚烯烃隔膜

由于具有价格低、力学性能优异和电化学性能稳定等优点,当前使用的锂电子电池大多为聚烯烃类隔膜,如聚乙烯、聚丙烯及其三层复合膜[2]。然而也存在弊端:一方面聚烯烃类隔膜材料在高温下会发生急剧的热收缩,意味着当电池在大倍率下充放电时,隔膜有严重收缩的倾向使正负极材料接触,电池内部短路,发生热失控现象,给锂离子电池带来一定的安全隐患;另一方面,聚烯烃类隔膜吸液和保液性能差也会影响电池的安全性能[3]。……