18650锂离子电池隔膜的性能特征
- 格式:doc
- 大小:35.50 KB
- 文档页数:14
标准18650电池标准18650电池,是一种常见的锂离子电池,其尺寸为18mm直径,65mm长度,因此得名18650。
这种电池具有高能量密度、长寿命和稳定的性能,因此被广泛应用于便携式电子设备、电动工具、电动车辆等领域。
本文将对标准18650电池的特点、应用领域以及注意事项进行介绍。
首先,标准18650电池具有高能量密度,能够提供持久而稳定的电力支持。
其优异的性能使其成为便携式电子设备的理想选择,如手持灯、笔记本电脑、便携式扫地机器人等。
同时,标准18650电池还被广泛应用于电动工具领域,如电动螺丝刀、电动钻等,为用户提供持久的动力支持。
其次,标准18650电池具有长寿命特点,能够经受多次充放电循环而不损失性能。
这使得它成为电动车辆领域的首选电池类型,如电动自行车、电动汽车等。
其长寿命特点也使得标准18650电池在储能系统中得到广泛应用,如家用储能系统、太阳能储能系统等,为用户提供可靠的电力支持。
然而,在使用标准18650电池时,也需要注意一些事项。
首先,应选择正规厂家生产的电池产品,以确保电池的质量和安全性。
其次,在充放电过程中应避免过度充电或过度放电,以免影响电池的性能和寿命。
另外,还应避免电池短路、高温环境和水分等情况,以确保电池的安全使用。
总之,标准18650电池具有高能量密度、长寿命和稳定的性能,被广泛应用于便携式电子设备、电动工具、电动车辆等领域。
在使用标准18650电池时,用户应选择正规厂家生产的产品,并注意避免过度充放电、短路、高温环境和水分等情况,以确保电池的安全使用和性能稳定。
希望本文对您了解标准18650电池有所帮助。
18650锂电池测试标准一、引言。
18650锂电池是目前应用最为广泛的一种电池类型,其在电动工具、电子产品、电动汽车等领域都有着重要的作用。
然而,由于电池的特殊性质,其性能和安全性的测试显得尤为重要。
因此,制定一套科学、严谨的测试标准对于确保电池的质量和安全至关重要。
二、测试项目。
1. 外观检查。
在进行电池性能测试之前,首先需要对电池的外观进行检查。
包括电池外壳的完整性、表面是否有凹凸不平或者破损等情况。
这是为了确保电池外壳的完整性,避免因外壳损坏导致电池内部发生短路等安全问题。
2. 容量测试。
电池的容量是衡量其性能的重要指标之一。
通过充放电测试,可以准确测量电池的容量,并评估其是否符合标称容量要求。
3. 循环寿命测试。
循环寿命测试是评估电池循环充放电性能的重要手段。
通过对电池进行多次循环充放电,可以评估电池在不同循环次数下的容量衰减情况,从而预测其循环寿命。
4. 温度性能测试。
电池在不同温度下的性能表现也是需要测试的项目之一。
包括高温、低温下的容量、内阻等性能表现,以评估电池在不同环境条件下的可靠性。
5. 安全性能测试。
电池的安全性能测试是至关重要的一项内容。
包括过充、过放、短路等情况下的安全性能测试,以确保电池在异常情况下不会发生爆炸或者火灾等安全问题。
6. 其他测试项目。
除了以上几项主要测试项目外,根据具体情况还可以进行内阻测试、自放电测试、外壳防护等其他测试项目,以全面评估电池的性能和安全性。
三、测试标准。
1. 测试条件。
在进行电池测试时,需要明确测试条件,包括温度、湿度、气压等环境条件,以及充放电电流、循环次数、测试持续时间等具体参数。
这些条件的设定需要符合相关的国际标准或者行业标准,以确保测试结果的准确性和可比性。
2. 测试设备。
电池测试需要使用专业的测试设备,包括充放电设备、温度控制设备、安全测试设备等。
这些设备需要符合相关的标准要求,保证测试的准确性和可靠性。
3. 测试方法。
针对不同的测试项目,需要制定相应的测试方法和步骤,包括测试参数的设定、测试设备的使用方法、测试数据的采集和分析等内容。
锂离子电池内阻标准和锂离子电池的特性详解电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,它包括欧姆内阻和极化内阻,极化内阻又包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。
电阻表示一个电路元件对电流传递的阻碍程度的大小,单位是欧姆。
对锂离子电池而言,锂离子电池内阻分为欧姆内阻和极化内阻。
欧姆内阻由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成。
极化内阻是指电化学反应时由极化引起的电阻,包括电化学极极化和浓差极化引起的电阻。
锂离子电池内阻标准欧姆电阻紧要由电极资料、电解液、隔膜电阻及集流体、极耳的衔接等各部分零件的触摸电阻组成,与电池的尺寸、结构、衔接方法等有关。
极化电阻,加载电流的瞬间才出现的电阻,是电池内部各种阻止带电离子抵达目的地的趋势总和。
极化电阻可以分为电化学极化和浓差极化两部分。
锂离子电池内阻大小的精确计算相当复杂,而且在电池使用过程中会不断变化。
依据相关相关经验声明,锂离子电池的体积越大,内阻越小;反之亦然。
目前表现比较出色的18650锂离子电池的内阻约莫在12毫欧左右,而一般在13-15毫欧左右;由于阻抗会影响到电池的性能,一般而言50毫欧是正常,50-100能够使用,但性能开始衰减,到100以上要并联使用,大于200基本不能使用。
内阻是掂量锂离子电池功率性能和评估锂离子电池寿命的紧要参数,锂离子电池初始的内阻大小紧要由电池的结构设计、原材料性能和制程工艺决定。
在实际使用过程中,电池内阻的变化还受到温度、SOC等多种因素影响。
锂离子电池内阻特性随着锂离子电池的使用,电池性能不断衰减,紧要表现为容量衰减、内阻新增、功率下降等,电池内阻的变化受温度、放电深度等多种使用条件的影响。
内阻是评价锂离子电池性能的紧要指标之一。
有关大型锂离子电池包使用,如电动汽车用电源系统来说,由于探测设备等方面的限制,不能或不方便来笔直进行交流内阻的探测,一般通过直流内阻来评价电池包的特性。
在实际使用中,也多用直流内阻来评价电池的健康度,进行寿命预测,以及进行系统SOC、输出/输入能力等的估计。
采用静电纺丝法制备锂离子电池隔膜的研究进展摘要:简述了锂离子电池对隔膜的应用要求,以及静电纺丝法制备锂离子电池隔膜的优缺点。
从孔隙率、浸润性、热尺寸稳定性、离子电导率等方面综述了静电纺丝方法制备无纺布型锂电池隔膜的研究进展。
在经典纺丝的基础上,利用接枝功能基团、涂覆无机纳米颗粒、共混制备得到性能优异的无纺布型隔膜。
能源和环境问题已成为当今世界广泛关注的热点,矿物资源日益减少,环境污染日益严重,大力开发新能源和可再生能源的利用技术是世界发展的必然趋势。
锂离子电池因具有高比能量、长循环寿命、无记忆效应、安全无公害和快速充放电等优点作为绿色能源的重要方向之一,被广泛应用于便携式电子产品,如手机、笔记本电脑、摄录机、电动工具等所需充电电池,以及作为航空航天、深海作业等领域中有关设备的充电电源[1],并逐步走向电动汽车领域。
据报道,锂离子电池的正负极材料,以及电解液均已实现国产化,唯独锂离子电池隔膜还完全依赖进口,制约了锂离子电池的进一步发展。
作为锂离子电池的关键材料之一,目前隔膜约占电池成本的20%,其性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环性能等特性。
性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
因此,制备高性能锂离子电池隔膜对促进锂离子发展具有重要意义。
1锂离子电池隔膜的性能指标1.1厚度锂离子电池的内部空间是有限的,所以要求隔膜尽量的薄,但是这样会影响到隔膜机械强度。
隔膜越厚,电池阻抗就越大,反之,越薄,其机械性能越差。
一般要求厚度小于25μm[2]。
1.2孔隙率一般孔隙率越高,隔膜的透气性、吸液性越好,离子电导率越高、电池的循环性能和使用寿命越好,这是因为高孔隙率更有利于储存电解质,电化学反应时为离子提供更多的通道。
过高的孔隙率会影响到隔膜的机械强度,也更容易被枝晶刺穿造成短路。
商用隔膜隙率大于40%,孔径1μm左右。
电纺纤维膜的孔隙率可以使用正丁醇浸泡法测得。
首先将制得的聚合物电纺膜裁剪成的正方形,先测试厚度,记为h,称重,记为W d;然后将其放入正丁醇中浸泡2小时,用滤纸小心拭去表面多余的液体,称重,记为Ww。
18650锂电池与软包锂电池的区别18650锂电池与软包锂电池从外观看的话最直观的区别就是18650锂电池是圆柱形的钢壳电池,大小尺寸基本是一样的,而软包锂电池是可以是任意形状和尺寸的外形,外壳是铝塑膜包装的电池。
18650锂电池与软包锂电池的区别从内在来看的话就是使用的材料如电解液、导电剂、电极配方比例等方面是不同的,同时在生产工艺方面也是不同的。
一、18650锂电池与软包锂电池电解质的区别18650锂电池与软包锂电池虽然外形和内部结构有所不同,但是这两种电池的原理基本一样。
两种电池都有正极、负极以及电解液,正极材料一般为钴酸锂、镍钴锰酸锂(三元材料)、磷酸铁锂或锰酸锂等,负极材料一般为石墨,电解液则为六氟磷酸锂溶液。
作为目前市场上两种主流的锂电池,18650锂电池和锂聚合物软包电池按外壳封装材质而区分。
18650锂电池一般是钢外壳封装(18表示直径为18mm,65表示长度为65mm,0表示为圆柱形电池),内部电极片与隔膜的结构是卷绕式。
锂聚合物软包电池外包装使用的是铝塑膜,内部电极片与隔膜是层叠式(一层一层堆叠起来)。
18650锂电池与软包锂电池主要的区别在于电池内部材料电解质的形态不同:锂聚合物软包电池内部的电解质采用的是聚合物,一般为凝胶或者固态,而18650锂电池内部的电解质一般是液态。
二、18650锂电池与软包锂电池的优缺点和应用领域不同18650锂电池和锂聚合物软包电池各有优缺点。
目前,18650锂电池生产自动化程度高,电池的一致性、安全性均达到了较高水准,加上电池本身体积小、重量轻,使其在系统开发的模块化以及标准化程度上均具有独特优势。
很多人认为,采用18650锂电池作为新能源电动汽车的动力之源,在现阶段是更优的选择。
与18650锂电池相比,锂聚合物软包电池单体容量较高,而且具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点(可以制作出0.33mm、0.50mm等型号的超薄电池),其主要缺点在于一致性较差、机械强度差。
锂离子电池隔膜硅烷偶联剂
锂离子电池隔膜的硅烷偶联剂主要用于提高隔膜的亲水性、孔隙率、透气性、热收缩率、热稳定性等性能。
具体来说,硅烷偶联剂可以与隔膜中的聚烯烃分子链发生反应,形成化学键合,从而提高隔膜的机械性能和热稳定性。
同时,硅烷偶联剂还可以改善隔膜的润湿性和孔隙率,提高锂离子在隔膜中的传输效率。
在锂离子电池中,隔膜是关键的组件之一,它能够阻止正负极之间的直接接触,同时允许锂离子的传输。
因此,提高隔膜的性能对于提高锂离子电池的能量密度、循环寿命和安全性具有重要意义。
需要注意的是,使用硅烷偶联剂时需要控制好添加量和使用条件,避免对隔膜的性能产生负面影响。
同时,还需要对硅烷偶联剂的种类和选择进行优化,以适应不同的隔膜材料和制备工艺。
18650电池标准18650电池是一种常见的锂离子电池,其尺寸为18mm直径和65mm长度,因此得名。
它被广泛应用于电子产品中,如笔记本电脑、电动工具、无人机、电动汽车等。
由于其在能量密度、循环寿命、安全性等方面的优势,18650电池已成为许多设备的首选电源。
首先,我们来谈谈18650电池的标准。
在生产和应用过程中,电池标准是非常重要的,它涉及到电池的安全性、性能稳定性、产品质量等方面。
目前,国际上对18650电池的标准主要包括电池尺寸、容量、额定电压、充放电特性、循环寿命、安全性能等方面的要求。
首先是电池尺寸。
作为18650电池的名称来源之一,尺寸是其最基本的标准之一。
国际上对18650电池的尺寸要求为直径18mm,长度65mm。
这一标准的制定是为了保证电池能够在各种设备中通用,便于生产和应用。
其次是电池容量。
电池容量是指电池储存电荷的能力,通常以毫安时(mAh)为单位。
对于18650电池的容量标准,国际上一般要求在2000mAh至3500mAh之间。
这一范围内的容量可以满足大多数电子产品的需求,同时也考虑了电池成本、重量等因素。
除了尺寸和容量外,额定电压也是电池标准中的重要指标。
18650电池的额定电压通常为3.7V,这是其正常工作电压范围。
在实际应用中,设备可以根据需要将电池串联或并联以获得所需的电压和容量。
充放电特性是评价电池性能的重要指标之一。
对于18650电池的标准,国际上通常要求其具有良好的充放电性能,能够在不同充放电速率下保持稳定的电压和容量输出。
此外,循环寿命和安全性能也是电池标准中不可忽视的部分。
循环寿命是指电池能够充放电的次数,通常要求18650电池能够保持80%以上的容量在500次充放电循环后。
而安全性能则包括过充、过放、短路、高温等方面的要求,以确保电池在使用过程中不会出现安全问题。
总的来说,18650电池标准涵盖了电池尺寸、容量、额定电压、充放电特性、循环寿命、安全性能等多个方面。
电池隔膜分类及应用范围电池隔膜是电池的重要组成部分,作用是将正负极之间隔离开来,防止直接短路。
根据应用领域和材料特性的不同,电池隔膜可以分为多种类型。
下面将介绍几种常见的电池隔膜分类及其应用范围。
一、聚合物电解质隔膜聚合物电解质隔膜是目前最常用的电池隔膜之一,主要应用于锂离子电池和聚合物锂离子电池中。
聚合物电解质隔膜具有较好的热稳定性、化学稳定性和电化学稳定性,能够有效隔离正负极,并具有较高的离子导电性能。
1. 锂离子电池隔膜:锂离子电池是目前应用最广泛的电池之一,其隔膜通常采用聚合物电解质材料。
这种隔膜可以提供良好的电化学稳定性和较高的离子导电性能,能够有效防止正负极之间的直接联系,同时具有较好的耐热性能,可以在高温环境下保持电池的稳定工作状态。
2. 聚合物锂离子电池隔膜:聚合物锂离子电池是一种新型的高能量密度电池,其隔膜材料通常采用高分子聚合物。
这种隔膜具有较高的耐热性、较低的电阻和较好的化学稳定性,能够在高温条件下保持电池的稳定工作状态,并且能够有效降低电池内部的电阻,提高电池的输出功率。
二、陶瓷隔膜陶瓷隔膜主要应用于固态电池和燃料电池等高性能电池中。
陶瓷材料具有较高的机械强度和化学稳定性,能够有效隔离正负极,并且具有良好的离子导电性能和较低的电阻。
1. 固态电池隔膜:固态电池是一种新型的高能量密度电池,其隔膜通常采用陶瓷材料。
固态电池隔膜具有较高的化学稳定性和电化学稳定性,能够抑制电池的安全事故,同时具有较低的电阻,能够提高电池的输出功率和充放电效率。
2. 燃料电池隔膜:燃料电池是一种以氢气或可燃气体为燃料的电池,其隔膜通常采用陶瓷材料。
陶瓷隔膜能够有效隔离阳极和阴极,防止电路短路,并具有良好的氧气和氢气的传递性能,能够提高燃料电池的输出功率和效率。
三、纳米孔隔膜纳米孔隔膜是一种具有高离子导电性的特殊隔膜材料,能够有效隔离正负极,同时具有较高的离子传输速率和较低的内阻。
1. 燃料电池隔膜:纳米孔隔膜在燃料电池中具有广泛应用,能够提高燃料电池的输出功率和效率。
隔膜对锂电池性能的影响隔膜是锂电池中的一个重要组成部分,它在锂离子电池中起着隔离正负极、防止短路的作用。
除此之外,隔膜还承担着锂离子传输和电解液滞留的功能。
因此,隔膜的性能对锂电池的总体性能有着重要的影响。
首先,隔膜的离子导电性能是评价锂电池性能的重要指标之一、作为锂离子电池中的离子传输通道,隔膜的离子导电性能决定着锂离子在电池中的传输速度。
一般来说,隔膜的离子导电性能越好,电池的充放电速度就越快,循环寿命也越长。
因此,科研人员通常采用各种材料和方法来改善隔膜的离子导电性能。
其次,隔膜的热稳定性也是影响锂电池性能的重要因素之一、随着锂离子电池的充放电过程,电池内部会产生大量的热量。
如果隔膜的热稳定性不好,它可能会发生融化或退化的现象,导致电池的失效。
因此,提高隔膜的热稳定性对于改善锂电池的安全性和可靠性至关重要。
此外,隔膜还需要具备一定的机械强度。
锂电池在使用过程中,由于充放电引发的体积变化以及振动等外界因素的影响,隔膜需要能够保持其原有的形状和完整性。
如果隔膜的机械强度不足,就容易产生物理性损坏,导致锂离子电池的损坏和性能下降。
此外,隔膜的化学稳定性也是影响锂电池性能的关键因素之一、锂离子电池的电解液由有机溶剂和锂盐组成,而隔膜需要在这种特殊的化学环境下进行工作。
因此,隔膜需要能够在电解液中保持稳定,不与电解液发生反应,不产生不良物质,否则会影响电池的性能和寿命。
另外,隔膜还需要具备一定的电化学稳定性。
锂离子电池充放电过程中,锂离子经过隔膜进行传输,而锂离子的传输会引起各种化学反应。
因此,隔膜需要能够在此特殊环境下保持稳定,不发生不良化学反应,否则会导致电池性能下降。
综上所述,隔膜的性能对锂电池的总体性能有着重要的影响。
通过提高隔膜的离子导电性能、热稳定性、机械强度、化学稳定性和电化学稳定性,可以有效改善锂电池的性能和安全性。
因此,隔膜的研发和优化是锂电池领域的一个重要研究方向。
18650锂电池内阻标准18650锂电池是一种常见的电池类型,广泛应用于电动工具、笔记本电脑、无人机等领域。
内阻是电池的重要参数之一,它直接影响着电池的性能和安全性。
因此,制定并遵守18650锂电池内阻标准至关重要。
首先,内阻的定义是电池在工作时产生的电阻。
内阻的大小与电池的结构、材料、工艺等因素有关。
在正常情况下,内阻越小,电池的性能就越好,能够提供更大的电流输出。
而内阻过大则会导致电池发热、容量下降、甚至发生安全事故。
其次,制定18650锂电池内阻标准的目的在于保障电池的质量和安全。
通过设定合理的内阻范围,可以规范电池生产企业的生产工艺和质量控制,确保电池的性能稳定和安全可靠。
同时,标准化的内阻测试方法也有助于消费者选择优质的电池产品,避免购买低质量或假冒伪劣产品。
在实际应用中,制定18650锂电池内阻标准需要考虑多个因素。
首先是电池的类型和用途,不同类型和用途的电池对内阻的要求也不同。
例如,电动工具需要高电流输出,因此对内阻的要求会更为严格。
其次是生产工艺和技术水平,良好的生产工艺可以有效控制内阻的波动,提高电池的一致性和稳定性。
最后是市场监管和标准执行,必须建立健全的监管体系,确保企业遵守内阻标准,不得以次充好,保障消费者权益。
总的来说,制定并执行18650锂电池内阻标准对于促进电池行业的健康发展和保障用户安全至关重要。
只有通过标准化的生产和测试流程,才能生产出性能稳定、安全可靠的电池产品,推动电池行业向着更加规范化、专业化的方向发展。
同时,消费者也要增强对电池产品的认知,选择正规渠道购买产品,避免购买低质量或假冒伪劣产品,保障自身权益。
综上所述,制定18650锂电池内阻标准对于推动电池行业的健康发展、保障用户安全至关重要。
只有通过标准化的生产和测试流程,才能生产出性能稳定、安全可靠的电池产品,推动电池行业向着更加规范化、专业化的方向发展。
同时,消费者也要增强对电池产品的认知,选择正规渠道购买产品,避免购买低质量或假冒伪劣产品,保障自身权益。
18650锂离子电池隔膜的性能特征 18650锂离子电池隔膜的性能特征表现在哪些方面 锂离子电池/特征资料 1 孔隙率 大多数锂离子电池隔膜的孔隙率在40%-50%之间,其中有些商品隔膜(如表面经表面活性剂处理)其孔隙率低于30%,也有的隔膜孔隙率较高,可达60%左右。高性能的锂离子电池主要依赖于隔膜中所填充液体电解质的离子传导性,锂离子电池的非水液体电解质的离子传导率一般在10的负二次方-10的负三次方S·cm负一次方范围内。尽管隔膜能有效阻止正负极之间短路,降低正负极之间的距离,从而相应地降低电池的阻抗,但它的存在导致电解液中有效离子传导率下降,增加了电池的阻抗,有的隔膜甚至可以导致离子传导率下降1~2个数量级。原则上,对于一定的电解质,具有高孔隙率的隔膜可降低电池的阻抗,但是孔隙率并非越高越好,孔隙率越高,它们的抗力学性能及抗开孔性能就越差。即使孔隙率及厚度一致,由于孔的贯通性不一样,其阻抗也可能不相同。2 孔径大小及分布 商品膜的孔径一般在0.03-0.05μm或0.09-0.12μm,大多商品膜的最大孔径与平均孔径分布的差别低于0.01μm,孔径分布较窄。亚微米级孔径对于防止锂电池的正负极短路是极其重要的。隔膜越薄,越有利于溶质通过,从而提高能量密度及降低电池的阻抗,但是为了防止电极上掉下来的活性物质通过隔膜而引起物理短路,其厚度一般为25-35μm。孔径的大小及分布与微孔膜的制备方法有关,在熔融挤出/拉伸/热定型方法中,与熔融挤出的温度、应力、冷却条件及拉伸条件等工艺条件有很大关系,此外还与加入成核剂的种类及数量密切相关。而在热致相分离方法中,其孔径的大小及分布与添加的第二组分的数量、挤出温度及拉伸条件有关。3
透气度 隔膜的透气度,是指在一定条件下(压力、测定面积),一定量气体通过隔膜所需的时间,称作Gurley指数。透气度是透气膜的一种重要的物化指标,它是由膜的孔径大小、孔径分布、孔隙率等决定的。由于透气度的测定方法比较简便,经常用来作为评价隔膜对电池性能影响的参数。压降随时间下降越快,表明隔膜的透气率越高,反之则越低。一般而言,孔隙率越低,压降下降越慢,透气率越低。双层或多层膜的透气率一般低于同种材料的单层膜,对于孔隙率相同的同种材料,透气率相近;不同材料即使孔隙率相近,但是由于孔径贯通性的差别,其透气率也有很大的差别。4
电性能 隔膜的绝缘性能可以用绝缘耐压性来评价。如果隔膜的绝缘耐压性高,它的电接触耐压能力也就提高。注入电解液前在电池上加电压,如果有电流,那就说明有电接触。此评价的结果依赖于隔膜的强度和电池装配条件,尤其是依赖于电极的设计。隔膜在保持电解液时电阻要低,如果此时电阻过高必将影响电池的容量特性及电池性能。电阻根据电解不同发生变化,含有锂盐的PC/DME阻抗的数值在Ω·cm2的数量级。5
热性能 与大多数电池一样,在一定的温度以上电池内的组分将发生放热反应而导致“自热”。另外由于充电器失灵、安全电流失灵等将会导致过度充电发生,锂离子电池在过度充电时会产生热量,锂电池中隔膜的自关闭性质是锂离子电池限制温度升高及防止短路的有效方法之一。当温度接近聚合物熔点时,传导离子的多孔聚合物膜变成了无孔的绝缘层,微孔闭合而产生自关闭现象。这时,阻抗明显上升,通过电池的电流也受到限制,因而可防止由于过热而引起的爆炸等现象,这种功能称为隔膜的电流切断(shutdown)特性。 大多数聚烯烃隔膜由于其熔化温度低于200℃,如聚乙烯隔膜的自闭温度为130-140℃,而聚丙烯隔膜的自闭温度为170℃左右。但在某些情况下,即使已经“自闭”,电池的温度仍然可能继续升高,为了提高电池隔膜在shutdown熔化温度的范围,保证隔膜能耐足够高的强度,近年来开发了PP与PE复合膜。由于PP/PE/PP复合隔膜提供了较低的自闭温度,同时又保持了其强度,复合隔膜具有二者的优势,其安全性要比只用单层膜要好。
图7-118为含聚烯烃隔膜的锂离子电池升温时阻抗与温度的关系。图中a为采用单层PP隔膜的锂离子电池,在温度为165℃时阻抗明显升高约2个数量级,但是其阻抗仍然不是很高,此情形下仍有可能继续充电而导致安全问题;b为PE隔膜,其自闭温度为135℃,此时阻抗约升高3个数量级,可以看出PE具有较低的自闭温度及高的阻抗;c为PP/PE/PP多层隔膜,其自闭温度宽且自闭时阻抗较高,在锂离子电池中使用较安全。因此多层复合隔膜既具有一定的强度又具有较低的自闭温度,较适合作为锂离子电池隔膜。值得指出的是,并不是所有隔膜都具有相同的关闭行为,其关闭能力与聚合物的分子量、结晶度、加工历史等有关。
6 机械强度 机械强度有两个参数,一个是隔膜在长度方向以及垂直方向的拉伸强度,另一个是在厚度方向上的穿刺强度。锂离子电池对隔膜的强度要求较高,一般而言孔隙率越高,其阻抗越低,强度下降。由于湿法和干法制得的隔膜都是由拉伸形成微孔,所以在拉伸方向上的强度比较高,25μm厚的隔膜拉伸强度在1000kg·cm负二次方以上。采用单轴拉伸时,膜在拉伸方向与垂直拉伸方向的强度不同,典型的锂电池隔膜在垂直拉伸方向上的强度约是拉伸方向的1/10。采用双轴拉伸制备的隔膜其强度在两个方向上基本一致。实际的电池制造中,要求的是长度方向的拉伸强度,目前市售隔膜的拉伸强度都能满足电池制造的要求。穿刺强度和电极板表面的粗糙度有关,电极使用的材料不同,要求隔膜的穿刺强度也不同。例如,碳素材料颗粒如果细而且没有棱角,要求隔膜的穿刺强度值就比较低,相反,如果颗粒粗而大,并且棱角尖锐,则要求的隔膜穿刺强度就高。此外,还用离子电导率、电化学稳定窗口、锂离子迁移数等来表征聚合物电解质膜。多层隔膜既具有一定的强度又具有较低的自关闭温度,较适合作为锂离子电池隔膜。固体聚合物电解质在锂离子电池中作为电解质的同时还可起到隔膜的作用,是很有前途的锂离子电池隔膜材料。 注意事项 电解质,具有高孔隙率的隔膜可降低电池的阻抗 一定的温度以上电池内的组分将发生放热反应而导致“自热”。
电池保养常识: 1 记忆效应镍氢充电电池上常见的现象。具体表现就是:如果长期不充满电就开始使用电池的话,电池的电量就会明显下降,就算以后想充满也充不满了。所以保养镍氢电池的重要方式就是:电必须用完了才能开始充电,充满了电了才允许投入使用。现在常用的锂电池的记忆效应是可以小到忽略不计的。2
完全充电,完全放电 是针对锂电池来说的。 完全放电就是指把用电智能设备,如手机,调整到最低功率状态耗去电量直到手机自动关机的过程。
完全充电就是指把完全放电的用电智能设备,如手机,接到充电器上直到手机上提示“充满”的过程。3 过度放电 是针对锂电池来说的。 完全放电后锂电池内部还会留有少量电量,但这部分电量对于锂电池的活性和寿命至关重要。
过度放电:完全放电后,如果继续采用其它方式,如:强行再次开启手机、电池接小灯泡耗费残留电量的话,这叫过度放电,
会对锂电池造成不可逆转的伤害。4 保护芯片 锂电池对充放电时对接入的电流电压有极为严格的要求,为了保护电池不因为外界电环境失常而损坏,电池本体内部会设置管理电池状态的芯片。这个芯片同时还有记录电池容量,校正电池容量的功能。现在,就算是山寨手机电池也是不会节省这个关键的保护芯片的,不然山寨手机电池根本不可能用很久。5
过冲过放保护电路 用电智能设备内置的全面管理电池的芯片及电路。 比如手机上,就有这样的电路,大概功能如下:6 电时,提供最合适的电压电流给电池。在合适的时机停止充电。7
充电时,时刻检查电池残留电量,在合适的时机命令手机关机,防止过度放电。8
开机时,检查电池是否已被完全放电,如果已被完全放电,则提示用户充电,然后关机。9
避免电池或充电线电力异常,发现异常时断开电路,保护手机。10
过度充电: 是针对锂电池来说的。 正常情况下,锂电池充到一定电压(也就是充满)就会被上级电路截断充电电流,但由于某些设备内置的过冲过放保护电路的电压电流参数不同(如手机电池座充),导致虽已充满,但还未停止充电的现象。
过度充电也会导致电池性能伤害。11 激活 锂电池长期(三个月以上)不使用,会产生电极材料钝化,电池性能下降,可以采用三次完全充电、完全放电来解除纯化,发挥出电池的最高性能。二、常见错误观点: 1 首先使用必须进行完全放电,然后进行完全充电,重复三次,以便于激活电池。否则电池就永远都不好用了!!解答:如果实在闲的没事做,这么做可以,但不是必须的,因为激活操作不是必须放在第一次使用就做的。只要随着不断的使用,电极钝化无需刻意激活也可以慢慢消失。
2 ,充电时不要使用手机,对电池有害,也会产生超大量辐射伤害人体。
解答:充电时使用手机是否对电池有害要根据情况来说(本文后会说明),但是有一点可以确定的是,充电时使用手机绝对不会产生比平时使用手机多的辐射。
锂电池在寿命周期内只能充放电XXX次,所以每次用就尽量用到自动关机,每次充就尽量充到满电。
第一个子句是对的,后面是错的。 这个次数中的每一次,都是指完整的一次,比如从20%充电到30%停止充电,这个只算是1/10次,从80%放电到60%,