陶瓷涂层隔膜对锂离子电池性能影响

《陶瓷涂层隔膜对锂离子电池性能影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电池工业第１８卷第３／４期ＣｈｉｎｅｓｅＢａｔｔｅｒｙＩｎｄｕｓｔｒｙ２０１３年８月陶瓷涂层隔膜对锂离子电池性能影响①姚汪兵，陈萍，周元，王晨旭，谢佳（合肥国轩高科动力能源有限公司工程研究院，安徽合肥２３００１１）摘要：采用锂离子电池聚乙烯（ＰＥ）隔膜为基体，在其两侧均匀涂覆厚度为１～２μｍ混有纳米氧化铝（Ａｌ２Ｏ３）粉末及胶凝剂的无机有机浆体，得到一种无机复合陶瓷涂层锂离子电池隔膜。通过对该电池隔膜及由此类隔膜制成的电池进行热烘箱测试结果表明：在１５０℃高温环境下，无机陶瓷涂层隔膜没有出现较大的热收缩，具有优越的热稳定性，能有效提高锂离子电池的热安全性能。由于无机纳米Ａｌ２Ｏ３颗粒具有较高的

2、比表面积，使得涂覆后的隔膜对电解液具有良好的润湿性及保液性能。采用陶瓷涂层隔膜组装ＬｉＦｅＰＯ４－Ｃ体系电池并对电池进行１Ｃ充放电循环测试，结果表明涂覆后的隔膜能有效提高锂离子电池的容量保持性能。关键词：锂离子电池；陶瓷涂层隔膜；热稳定性；容量保持性中图分类号：ＴＭ９１２．９文献标识码：Ａ文章编号：１００８－７９２３（２０１３）３／４－０１２４－０４Ｅｆｆｅｃｔｏｆｃｅｒａｍｉｃ－ｃｏａｔｉｎｇｓｅｐａｒａｔｏｒｓｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＬｉ－ｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓＹＡＯＷａｎｇ－ｂｉｎｇ，ＣＨＥＮＰｉｎｇ，ＺＨＯＵＹｕａｎ，ＷＡＮＧＣｈｅｎ－ｘｕ，ＸＩＥＪｉａ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔ

3、ｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈ，ＨｅｆｅｉＧｕｏｘｕａｎＨｉｇｈ－ＴｅｃｈＰｏｗｅｒＥｎｅｒｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈｅｆｅｉ，Ａｎｈｕｉ２３００１１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｅｒａｍｉｃ－ｃｏａｔｉｎｇｓｅｐａｒａｔｏｒｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｃｏａｔｉｎｇｂｏｔｈｓｉｄｅｓｏｆｐｏｒｏｕｓｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ（ＰＥ）ｍｅｍｂｒａｎｅｓｗｉｔｈｏｒｇａｎｉｃ－ｉｎｏｒｇａｎｉｃｓｌｕｒｒｉｅｓ，ｗｈｉｃｈｗｅｒｅｍｉｘｅｄｗｉｔｈａｌｕｍｉｎｕｍｏｘｉｄｅ（Ａｌ）ｐｏｗｅｒａｎｄｇｅｌｌｉｎｇ．Ａｆｔｅｒｂａｋｉｎｇａｔ１５０℃ｉｎｏｖｅｎ，ｔｈｅｃｅｒａｍｉｃ

4、－ｃｏａｔｉｎｇｓｅｐａｒａｔｏｒｓｅｘｈｉｂ－２Ｏ３ｉｔｅｄｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｔｈｅｒｍａｌｓｈｒｉｎｋａｇｅ，ｗｈｉｃｈｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｐｏｌｙｍｅｒｓｅｐａｒａｔｏｒｓａｔｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｌａｒｇｅｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｏｆｔｈｅｓｍａｌｌｃｅｒａｍｉｃｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ｔｈｅｓｅｐａｒａｔｏｒｓｓｈｏｗｅｄｇｏｏｄｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｒｅｔｅｎｔｉｏｎｉｎｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｓ．Ｌｉ－ｉｏｎｃｅｌｌｓｍａｄｅｗｉｔｈＬｉＦｅ

5、ＰＯ４ｃａｔｈｏｄｅａｎｄａｃａｒｂｏｎａｎｏｄｅｗｅｒｅａｓｓｅｍｂｌｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｃｅｒａｍｉｃ－ｃｏａｔｉｎｇｓｅｐａｒａｔｏｒｓ．ＴｈｅｃｙｃｌｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＬｉ－ｉｏｎｃｅｌｌｓｃｈａｒｇｅｄ－ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄａｔ１Ｃｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｉｔｗａｓｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅＬｉ－ｉｏｎｃｅｌｌｓａｓｓｅｍｂｌｅｄｗｉｔｈｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｍｅｍｂｒａｎｅｈａｄｂｅｔｔｅｒｃａｐａｃｉｔｙｒｅｔｅｎｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｌｉ－ｉｏｎｃｅｌｌｓ；ｃｅｒａｍｉｃ－ｃｏａｔｉｎｇｓｅｐａｒａｔｏｒ；ｔｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙ；ｃａｐａｃ

6、ｉｔｙｒｅｔｅｎｔｉｏｎ随着世界能源危机、环境污染等问题的日益突摄像机等电子便携式仪器以及作为动力电池应用在［１－２］出，锂离子电池由于具有能量密度高、循环寿命长、比纯电池、混合动力及储能电站。锂离子电池主要功率高以及绿色环保等优异性能从而被应用在手机、由涂有正负极物料的极片与电池隔膜组装而成，其中①收稿日期：２０１３－０６－２１作者简介：姚汪兵（１９８７－），男，安徽人，硕士，主要从事锂离子动力电池研发。Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ＹＡＯＷａｎｇ－ｂｉｎｇ（１９８７－），ｍａｌｅ，ｍａｓｔｅｒ．１２４Ｖｏｌ．１８Ｎｏ．３／４Ａｕｇ．２０１３电池工业第１８卷第３／４期ＣｈｉｎｅｓｅＢａｔｔｅｒｙＩｎｄ

7、ｕｓｔｒｙ２０１３年８月电池隔膜的主要功能是将电池中的正负极片进行隔置，然后采用铝箔（上海沪鑫）作为集流体进行涂覆；离，防止极片直接接触发生短路，同时在电池隔膜内负极材料选用人造石墨（ＢＴＲ－１５８Ｂ，深圳贝特瑞），部存在曲折贯通的微孔通道，使得电池中的离子可以其负极配方按照ｍ（Ｃ）：ｍ（导电剂）：ｍ（ＳＢＲ）∶ｍ［３］在微孔中自由通过目前，运用在电池上的隔膜大多（ＣＭＣ）＝９０∶４∶４∶２比例进