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1、第38卷第3期电池Vol.38,No.32008年6月BATTERYBIMONTHLYJun.,2008隔膜对18650型锂离子电池性能的影响1,2112高洪森,龚金保,韩恩山,高俊奎(1.河北工业大学化工学院,天津300130;2.天津力神电池股份有限公司,天津300384)摘要:用4种隔膜制作了18650型锂离子电池,并测试了电池的安全性能(150℃热箱、冲击和过充实验)和电性能(倍率和循环性能)。隔膜的孔隙率大、熔融温度高,电池的150℃热箱安全性能坚持时间就短,而2C、12V过充安全性能和倍率放电性能更好。孔隙率值合适(
2、约45%)和孔径均匀的隔膜,能提高电池的循环性能。关键词:隔膜;18650型锂离子电池;安全性能;电性能中图分类号:TM912.9文献标识码:A文章编号:1001-1579(2008)03-0166-03Effectsofseparatorsontheperformanceof18650typeLi-ionbattery1,2112GAOHong-sen,GONGJin-bao,HANEn-shan,GAOJun-kui(1.SchoolofChemicalEngineeringandTechnology,HebeiUniver
3、sityofTechnology,Tianjin300130,China;2.TianjinLishenBatteryJoint-StockCo.,Ltd,Tianjin300384,China)Abstract:18650typeLi-ionbatterieswerepreparedbyfourkindsofseparators.Thesafetyperformance(150℃hotoven,shockandoverchargetests)andtheelectricalperformance(rateandcycleper
4、formance)ofthebatteriesweretested.Separatorswithlargeporosityandhighmelttemperatureresultedinshortmaintainingtimeforbatteriesof150℃hotovensafetyperformance,butthesafetyperformanceof2C,12Voverchargeandratedischargeperformancewerebetter.Separatorswithsuitableporosityva
5、lue(about45%)anduniformityporesizecouldimprovethecycleperformanceof18650Li-ionbatteries.Keywords:separator;18650typeLi-ionbattery;safetyperformance;electricalperformance锂离子电池电解液为有机溶剂体系,隔膜一般采用高强热速率为5℃/min;采用S-520电子显微镜(日本产)观察形[1]貌;按照美国ASTMD726材料标准,测定空气渗透性;采用度的聚烯烃多孔膜。隔膜
6、不导电,也不参与电化学反应,它的主要性能包括空气渗透性[2]、孔径及分布[3]、孔隙率[4]、ElectroPuls测试仪(美国产)进行抗拉和刺穿强度实验。隔[5][6][7]膜的孔隙率通过计算孔隙体积占总体积的比例而得。热性能及自动关闭机理、力学性能和电导率等。当孔1.2电池的制作和性能测试隙率和厚度一定时,空气渗透性反映了隔膜中孔的曲折程1.2.1电池的制作度;空气渗透性稳定,有利于提高锂离子电池的循环性能。选用的4种隔膜(由Asahi、Tonen、W-scope和Yuri公司适当的孔隙率能保证隔膜吸附足够的电解液,提高离子
7、电导[1]提供,分别对应A、B、C和D)厚度均为22μm。所使用的原率;隔膜的抗拉强度应保证在电池卷绕时不被拉断。料均为工业级。将LiCoO2(韩国产)、粘结剂PVDF(韩国产)本文作者选择了4种隔膜用于18650型锂离子电池,研和导电剂乙炔黑(日本产)按质量比96∶2∶2混匀,制成正极究了隔膜性能对电池的安全和电化学等性能的影响。浆料;将石墨(深圳产)、粘结剂CMC(日本产)和丁苯橡胶1实验(日本产)按质量比97.5∶1.5∶1.5混匀,制成负极浆料,在PXYD500型涂覆机(深圳产)上将浆料分别涂覆在正极铝箔1.1隔膜的物理
8、性能测试(99.9%,韩国产)和负极铜箔(99.9%,韩国产)上。将涂覆采用SetsysEvo18热分析仪(法国产)进行差热分析,加作者简介:高洪森(1977-),男,山东人,河北工业大学化工学院硕士生,研究方向:电化学,本文联系人;龚金保(1964-),男,湖
