锂电池隔膜纸性能要求
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●有一定的保护电池安全的能力。
2、隔膜机理隔膜中具有大量曲折贯通的微孔,电解液中的离子载体可以在微孔中自由通过,在正负极之间迁移形成电池内部导电回路,而电子则通过外部回路在正负电极之间迁移形成电流,供用电设备利用。
(四)锂离子电池隔膜的主要用途各种液态锂离子电池,如手机电池、便携式DVD电池、笔记本电脑电池、电动工具电池、GPS电池、电动车和储能装置电池等。
聚烯烃隔膜原料和生产原理(一)聚烯烃隔膜分类分类方法按材料分类按工艺分类按结构分类种类PP、PE、PP/PE复合干法、湿法单层PP、P E 多层PP、P E 三层PP/PE/P P(二)聚烯烃隔膜的主要原料隔膜使用的聚烯烃材料目前主要是聚丙烯(PP)、聚乙烯(P E )两类。
聚烯烃材料具有强度高、耐酸碱腐蚀性好、防水、耐化学试剂、生物相容性好、无毒性等优点,在众多领域得到了广泛的应用。
当前,商品化的液态锂离子电池大多使用微孔聚烯烃隔膜,因为聚烯烃化合物在合理的成本范围内可以提供良好的机械性能和化学稳定性,而且具有高温自闭性能,更加确保了锂离子二次电池在日常使用上的安全性。
(三)聚烯烃隔膜的主要生产方法1、热致相分离法(湿法—TIPS)利用高分子材料和特定的溶剂在高温条件下完全相容,冷却后产生相分离的特性,使溶剂相连续贯穿于聚合物相形成的连续固态相中,经过拉伸扩孔后,将溶剂萃取后在聚合物相中形成微孔。
在目前湿法隔膜制造过程中,通常将聚烯烃树脂原料和一些其它低分子量的物质同混合,加热熔融混合均匀、经挤出拉伸成膜,再用易挥发溶剂把低分子物质抽提出来,形成微孔膜。
2、熔融拉伸法(干法—MSCS)熔融拉伸法的制备原理是,高聚物熔体挤出时在拉伸应力作用冷却下结晶,形成平行排列的结晶结构,经过热处理后的薄膜在拉伸后晶体之间分离而形成狭缝状微孔,再经过热定型制得微孔膜。
在聚丙烯微孔膜制备中除了拉开片晶结构外,还可以通过在聚合物中添加结晶成核剂,形成特定的β晶型,然后在双向拉伸过程中发生β晶型向α晶型转变,晶体体积收缩产生微孔。
原材料承认书■ 物料描述 ■版本号:A/0物料名称: 隔膜纸 *采购编号:L16-0247-00-01-1 其他描述:74*1200*0.020mm*制 造 商: 日本宇部 材料是否满足RoHS :是 √ 否 *必须与ERP 中的信息一致 第一次使用的产品:_________ 供应商(可选):________⏹ 相关资料机械图纸 :图纸编号 /模具号________ /版本号 A/0 国际标准 :文件名称 /文件_____________________ 规格/样板 :□附规格 □从前的规格/样板□参考规格/样板_____页 转规格/样板 从P/N______⏹ 承认书状态□ FA ——无限制采购□ CA ——有条件采购(数量____________)□ RJ ——停止采购○R Tech McNair Technology Co.,Ltd. MCR-ENG-005 A/1物料规格书――隔膜纸(A/0)1、目的:规范隔膜纸的各项性能指标,保证产品的品质可靠。
2、范围:适用于本公司的所购隔膜纸的性能要求。
3、参数要求:化为成份: PP/PE/PP三层复合膜。
物料用途:锂离子电池用隔膜。
外观特征:外观光洁,平整无折痕,切割平行,无色质不均,沙眼等现象。
物理性能:厚度:20±3µm。
宽度:根据各型号BOM表要求的宽度。
耐热性能:90℃烘烤1小时收缩小于5%。
孔隙率:>30%。
孔径:0.013~0.5µm熔点:150~160℃闭孔温度:130~150℃电化学性能:电池容量:使钴酸锂能发挥正常的克比容量。
低温放电特性:在-20℃以0.2C放电,放电时间不小于210分钟。
循环特性:使电池的循环性能: >300周,(以1C充放电,电池循环300周后的容量初始容量的80%)外部短路试验:用导线连接,电阻小于50mΩ。
当电池温度下降到比锋值低约10℃时,结束实验。
电池不爆炸、不起火。
锂离子电池化工材料规格书物料规格书――钴酸锂1、目的:规范钴酸锂的各项性能指标,保证产品的品质可靠。
2、性能参数:化学名称:钴酸锂分子式:LiCoO2化学成份:Li/Co比值:1~1.03。
外观要求:蓝色粉末,无结块、团聚。
物理参数:粒度:粒度呈正态分布D50=7.2-7.5µm松装比重:0.9-1.3g/cm3敲实比重:≥2.5g/cm3比表面积:0.4-0.5m2/gPH值:9~11。
电化学性能:库仑效率>90%(第一次放电与第一次充电的比值)克比容量>137mAh循环性能: >300周,(以1C充放电,电池循环300周后的容量初始容量的80%)电池平台:3.6V的放电平台>85%.包装要求:20~25Kg钢桶,用铝箔袋密封包装.物料存储:密封、干燥、通风、室温。
物料保质期:半年。
物料规格书――碳黑1、目的:规范碳黑的各项性能指标,保证产品的品质可靠。
2、范围:适用于本公司的所购碳黑的性能要求。
3、性能参数:化学名称:碳黑分子式:C物料用途:锂离子电池正极用导电剂。
外观特征:黑色粉末,絮状物物理参数:挥发份:150℃烘烤1小时,挥发份<2.0%。
粒度:100目残余0.01%。
灰分:<0.2%,燃料后残余到黑色消失时的重量之比。
敲实比重:0.28-0.32g/ml比表面积:>20m2/gPH值:7.4电化学性能:(与钴酸锂混合后配成正极浆料制片后制成电池测试)电池的克比容量:要求使钴酸锂的克比容量发挥达到137mAh/g循环特性:使电池的循环性能: >300周,(以1C充放电,电池循环300周后的容量初始容量的80%,或充放电100周时,容量衰减小于5%)电池平台:使电池3.6V的放电平台>85%.包装要求:密封包装.物料存储:密封、干燥、通风、室温。
物料保质期:半年。
锂离子电池设计总结(一)液锂电池设计(1)根据壳子推算卷芯1、核算容量:(设计最低容量= average * )2、极片宽度:隔膜宽度= 壳子高- - 2 - -图纸高壳子底厚盖板厚绝缘垫厚余量负极片宽度= 隔膜纸宽度- 2mm正极片宽度= 负极片宽度- (1~2mm)注:核算后正负极片宽度要去查找分切刀,最好有对应分切刀;箔材的选择也要依分切刀而定。
比如:40mm的分切刀,可以一次分裁8片,则箔材尺寸应该为40*8+(10~15余量)=330~335mm,若没有合适的也可以选择40*7+(10~15mm)的箔材。
3、卷芯宽度:卷芯设计宽度= 壳子宽度- -(~)图纸宽度两层壳壁厚余量4、卷芯厚度:(1)卷芯设计厚度= 壳子厚度- -图纸厚度两层壳壁厚余量(2)卷芯设计厚度= (规格厚度––)/规格书厚度max 余量两层壳壁厚膨胀系数5、卷尺宽度:卷尺= 卷芯宽–卷芯厚–卷尺厚()–(~)余量6、最后根据(2、3、4)进行调整、确认。
7、估算卷芯/电芯最终尺寸卷芯厚度= 正极片厚+ 负极片厚+ (隔膜厚*2)卷芯宽度= 卷尺宽+ 卷尺厚+ 卷芯厚+(1~)余量最终电芯厚度= 卷芯厚度* + 壳子厚度+(~)层数单层厚度卷芯厚卷芯厚* +(~)≤规格要求(二)电池设计注意事项:1、极耳距极片底部≤极片宽度*1/42、极耳外露≥12mm~15mm 负极耳外露:6~10mm3、小隔膜= 加垫隔膜处光泊区尺寸+(2~3mm)4、壳子底部铝镍复合带尺寸:4mm * 13mm * (当壳子底部宽w ≥7mm时)3mm * 13mm * (当壳子底部宽w <7mm时)5、极片称重按涂布时箔材和敷料计算极片称重(正负极片相同)敷料量:M1 铝箔重:M2重片:M1 + M2 + ~ M1 * + M2轻片:M1 * + M2 ~ M1 + M26、胶纸贴法:负极耳上高温胶纸应超出负极片4 ~ 6 mm正极耳上透明胶纸应超出负极片2 ~ 4 mm7、面密度精确度:Eg:m±n 其中:n为m 的4% 。
锂电池隔膜涂布作业指导书一、概述隔膜是锂电池中起到分隔正负极的关键材料,对电池的性能和安全性有重要影响。
涂布是隔膜制备过程中的一道关键工序,涂布质量直接关系到产品的性能和可靠性。
本作业指导旨在引导操作人员正确、高效地进行锂电池隔膜涂布作业,确保产品质量,提高生产效率和工作安全性。
二、涂布设备和工具准备1.涂布机:选择适合涂布材料和工艺要求的涂布机类型。
2.隔膜:根据产品要求选择合适的隔膜,确保隔膜无任何损坏和污染。
3.涂布材料:根据产品要求准备合适的涂布材料,如涂布液、溶剂等。
4.辅助工具:刮涂棒、刮涂板、无尘纸、尺子等。
三、作业流程1.准备工作(1)检查涂布机和相关设备是否正常工作。
(2)核对涂布材料和隔膜的规格和品质要求。
(3)确定涂布机的涂布工艺参数,如涂布速度、温度等。
2.预处理隔膜(1)将隔膜从包装中取出,检查是否有损坏、异物或污染。
(2)选择无尘纸将隔膜表面轻柔地擦拭一遍,以去除可能的污染物。
3.涂布操作(1)将隔膜固定在涂布机上,并调整涂布机以确保隔膜的紧平整。
(2)将涂布材料倒入涂布机的涂布槽中。
(3)调整涂布机的涂布速度和涂布厚度,以满足产品要求。
(4)使用刮涂棒将涂布材料均匀地刮涂在隔膜上,避免出现气泡和堆积现象。
(5)根据需要,可进行多次涂布以达到所需的涂布厚度。
4.检查和修正(1)将涂布后的隔膜取下,进行目视检查,确保涂布均匀,无气泡和斑点。
(2)根据需要,进行修补和调整处理,如刮涂不均匀的区域。
5.完成工作(1)将涂布好的隔膜进行标识,以便后续操作。
(2)整理涂布工具和设备,保持工作区域的清洁和整齐。
(3)填写相关记录,如涂布参数、涂布批次等。
四、操作注意事项1.操作人员应熟悉涂布机和涂布工艺的操作要求和技术规范,遵守操作规程,确保工作安全。
2.涂布机和涂布材料的选择应根据产品要求和生产工艺进行合理搭配。
3.操作人员应穿戴适当的个人防护用品,如手套、口罩等,以防止接触涂布材料对身体的伤害。
为什么负极要用铜/镍箔而正极要用铝箔呢?1.采用两者做集流体都是因为两者导电性好,质地比较软(可能这也会有利于粘结),也相对常见比较廉价,同时两者表面都能形成一层氧化物保护膜。
2. 铜/镍表面氧化层属于半导体,电子导通,氧化层太厚,阻抗较大;而铝表面氧化层氧化铝属绝缘体,氧化层不能导电,但由于其很薄,通过隧道效应实现电子电导,若氧化层较厚,铝箔导电性级差,甚至绝缘。
一般集流体在使用前最好要经过表面清洗,一方面洗去油污,同时可除去厚氧化层。
3.正极电位高,铝薄氧化层非常致密,可防止集流体氧化。
而铜/镍箔氧化层较疏松些,为防止其氧化,电位比较低较好,同时Li难与Cu/镍在低电位下形成嵌锂合金,但是若铜/镍表面大量氧化,在稍高电位下Li会与氧化铜/镍发生嵌锂发应。
而铝箔不能用作负极,低电位下会发生LiAl合金化。
4.集流体要求成分纯。
Al的成分不纯会导致表面膜不致密而发生点腐蚀,更甚由于表面膜的破坏导致生成LiAl合金负极集流体不能用铝箔的,要用铜箔。
正极用铝箔。
原因在于:1、采用两者做集流体都是因为两者导电性好,质地比较软(可能这也会有利于粘结),也相对常见比较廉价,同时两者表面都能形成一层氧化物保护膜。
2、铜表面氧化层属于半导体,电子导通,氧化层太厚,阻抗较大;而铝表面氧化层氧化铝属绝缘体,氧化层不能导电,但由于其很薄,通过隧道效应实现电子电导,若氧化层较厚,铝箔导电性级差,甚至绝缘。
一般集流体在使用前最好要经过表面清洗,一方面洗去油污,同时可除去厚氧化层。
3、正极电位高,铝箔氧化层非常致密,可防止集流体氧化。
而铜箔氧化层较疏松些,为防止其氧化,电位比较低较好,同时Li难与Cu在低电位下形成嵌锂合金,但是若铜表面大量氧化,在稍高电位下Li会与氧化铜发生嵌锂发应。
AL箔不能用作负极,低电位下会发生LiAl合金化。
4、集流体要求成分纯。
AL的成分不纯会导致表面膜不致密而发生点腐蚀,更甚由于表面膜的破坏导致生成LiAl合金。
锂电池干法隔膜的原料说到锂电池,大家脑袋里肯定会蹦出一大堆高科技的词儿,对吧?什么电动汽车、智能手机、电动工具,反正都离不开这玩意儿。
可是你知道吗?锂电池的背后,可不只有那些高大上的东西,还有一些不起眼、却至关重要的“配角”呢。
比如说锂电池的“干法隔膜”。
你以为这只是个不值一提的材料?别急,今天咱们就来好好聊聊它,顺便揭开它的神秘面纱。
得说说这个“隔膜”到底是什么。
简单来说,隔膜就是一个非常重要的“中介者”。
它在锂电池里负责分隔正负极,防止电池内部发生“火花四溅”的短路现象。
听着是不是挺高大上?不过这玩意儿看起来可真不显眼,实际上却直接影响着电池的安全性和使用寿命。
所以说,隔膜虽然默默无闻,但它可是锂电池“生死攸关”的大人物。
干法隔膜,顾名思义,就是通过“干法”工艺生产出来的。
别问我干法是什么,简单说就是不用湿水的那种技术。
想象一下,隔膜就像是一张“纸”,但它可不是普通的纸,是那种可以让电池内的锂离子穿梭自如的“魔法纸”。
这张“纸”得非常精细,孔隙大小和排列结构都得刚刚好。
如果孔隙太小,锂离子就无法顺畅通过;如果孔隙太大,电池就容易短路。
那可不行!就像咱们做饭一样,火候掌握不好,最后吃的可能就是一锅糊。
干法隔膜的原料,恰恰就是那些能保证这种“火候”的特殊材料。
现在,我们来说说这些原料到底有哪些。
最常见的就是聚烯烃类的材料。
你没听错,聚烯烃就是塑料的一种,但它不是那种随便可以拉伸的塑料袋,而是经过精心处理后,变得非常耐用的材料。
它的名字可能有点高冷,听起来像是化学博士的专利,但其实就是咱们日常生活中常见的那种“硬塑料”。
这种材料既耐热,又耐腐蚀,用它做隔膜,就像给电池穿了一件“防弹衣”,能大大提升电池的稳定性。
还有一种原料叫做聚酯。
它有点像是锂电池的“健康守护神”,因为聚酯的稳定性很好,能够承受高温,保证电池不会轻易过热。
它的透气性也不错,能帮助电池内部保持适宜的环境。
你可以把它想象成那种很懂你心思的朋友,能够在你需要的时候,悄悄提供帮助,避免大灾大难。