리튬 배터리 |에 대한 다이어프램의 영향과 영향 아로 다이어프램
리튬 배터리에 대한 다이어프램의 영향과 영향
두께
두께는 내부 저항과 관련이 있으며 얇을수록 내부 저항이 작아 고전력 충전 및 방전을 달성합니다. 특정 기계적 강도에서 가능한 한 작을수록 펑크 강도가 두꺼울수록 좋습니다. 소모성 리튬 이온 배터리의 경우 일반적으로 25μm가 분리막 두께의 표준으로 사용됩니다. 그러나 휴대용 제품에 대한 수요가 증가함에 따라 16μm 이상의 다이어프램이 광범위한 응용 분야에서 사용되기 시작했습니다. 전원 배터리의 경우 조립 공정의 기계적 요구 사항으로 인해 필요한 다이어프램이 두꺼워지고 전원 배터리의 경우 안전 성능이 매우 중요하며 다이어프램이 두꺼울수록 안전성이 향상됩니다.
다이어프램 두께의 균일 성은 특히 중요한 품질 지표이며, 이는 다이어프램 롤의 외관 품질과 내부 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 생산 과정에서 엄격하게 통제해야합니다. 고도로 자동화된 다이어프램 생산 라인에서 다이어프램 두께는 매우 정확한 온라인 비접촉 두께 측정기와 빠른 피드백 제어 시스템에 의해 자동으로 감지되고 제어됩니다. 다이어프램의 두께 균일 성은 세로 두께 균일 성 및 측면 두께 균일 성을 포함하며, 그 중 측면 두께 균일 성이 특히 중요하며 일반적으로 ±1 미크론 내에서 제어해야합니다.
조리개
리튬 배터리 분리막 재료 자체는 미세 다공성 구조를 가지며 전체 분리막 재료의 미세 기공 분포가 균일해야합니다. 현재 사용되는 전극 입자는 일반적으로 10 미크론 정도이며 기공 직경은 일반적으로 0.03-0.12um입니다. 기공 크기가 너무 작으면 저항이 증가하고 기공 크기가 너무 크면 양극과 음극이 쉽게 접촉하거나 수상 돌기에 의해 뚫리고 단락됩니다. 일반적으로 서브 마이크론 기공 크기의 막은 전극 입자의 직접적인 통과를 방지하기에 충분합니다. 물론, 열악한 전극 표면 처리 및 더 많은 먼지로 인한 미세 단락과 같은 일부 문제는 배제되지 않습니다.
다공성
다공성은 단량체 필름의 부피에서 기공의 부피 백분율이며, 이는 원료 수지와 필름의 밀도와 관련이 있습니다. 다공성의 크기는 내부 저항과 일정한 관계가 있지만 서로 다른 종류의 멤브레인 사이의 다공성의 절대값은 직접 비교할 수 없습니다. 기존 리튬 이온 배터리 분리막의 다공성은 40%-50%입니다.
통기성 저항
이론적으로 다이어프램은 배터리의 필수 부품이 아닙니다. 향후 산업 생산에 맞게 추가 될 예정입니다. 따라서 다이어프램은 매우 중요한 성능을 충족시켜야합니다 : 주로 내부 저항에서 나타나는 배터리의 전기 화학적 성능을 저하시킬 수 없습니다. 이 성능을 평가하기 위해 두 개의 매개 변수가 사용됩니다.
MacMullin 수: 전해질을 포함하는 다이어프램의 저항률과 전해질 자체의 저항률 사이의 비율. 값이 작을수록 좋으며 소모품 리튬 이온 배터리의 가치는 약 8입니다.
Gurley 수: 특정 압력 조건에서 일정량의 가스가 다이어프램의 특정 영역을 통과하는 데 필요한 시간입니다. 다이어프램으로 조립 된 배터리의 내부 저항에 비례합니다., 즉, 값이 클수록 내부 저항이 커집니다. 그러나 미세 구조가 완전히 다를 수 있기 때문에 두 개의 서로 다른 다이어프램의 Gurley 수를 단순히 비교하는 것은 의미가 없지만 동일한 유형의 다이어프램의 Gurley 수는 내부 저항의 크기를 잘 반영 할 수 있습니다.
온도
폐쇄 셀 온도 : 배터리 내부의 발열 반응, 배터리의 과충전 또는 외부 단락은 많은 열을 발생시켜 미세 기공을 닫아 이온의 지속적인 전달을 차단하고 개방 회로를 형성하여 배터리를 보호하는 역할을하며, 기공이 닫힐 때의 온도는 닫힌 기공 온도입니다. 그러나 소형 배터리의 경우 열 차단 메커니즘의 효과가 제한적입니다. 일반적으로 PE는 130-140°C이고 PP는 150°C입니다. 닫힌 셀 온도를 낮추는 것이 좋습니다.
멤브레인 파열 온도는 배터리의 내부 자체 발열을 말하며 외부 단락은 배터리의 내부 온도를 증가시킵니다. 폐쇄 온도를 초과하면 미세 기공이 막혀 전류의 흐름을 차단하고 핫멜트 성능의 온도가 더 상승하여 다이어프램이 파열되고 배터리 단락이 발생합니다. 파열시의 온도는 파열 온도입니다. 파열 온도가 높을수록 좋습니다.
펑크 강도
특정 속도 (분당 3-5 미터)에서 날카로운 모서리가없는 직경 1mm의 바늘이 링 모양의 고정 중격에 뚫립니다. 중격을 관통하기 위해 바늘에 가해지는 최대 힘을 천공 강도라고합니다. 충분한 천공 강도는 리튬 수상 돌기와 폴 피스 버가 다이어프램을 관통하여 단락을 일으키는 것을 방지 할 수 있습니다. 펑크 저항 값은 일반적으로 300-500g입니다. 그러나 테스트에 사용 된 방법은 실제 배터리 상황과 매우 다릅니다. 두 유형의 분리기의 천공 강도를 직접 비교하는 것은 특히 합리적이지 않습니다.
기계적 강도
기계적 강도는 주로 다이어프램의 인장 강도를 말하며 충분한 인장 강도는 다이어프램이 변형되는 것을 방지할 수 있습니다. 다이어프램의 인장 강도는 필름 제조 공정과 관련이 있습니다. 단축 연신을 사용하는 경우 연신 방향의 다이어프램 강도는 수직 방향의 다이어프램 강도와 다릅니다. 이축 스트레칭을 사용하면 두 방향의 다이어프램의 일관성이 비슷합니다. 일반적으로 인장 강도는 주로 종 방향 강도가 100MP 이상에 도달해야하며 가로 강도가 너무 커서는 안된다는 것을 나타냅니다. 너무 많으면 가로 수축률이 증가합니다. 이러한 수축은 리튬 배터리 제조업체가 양극 및 음극과 접촉 할 가능성을 높입니다.
잠입
배터리의 내부 저항이 너무 크지 않도록하려면 배터리에 사용되는 전해질에 의해 다이어프램이 완전히 젖을 수 있어야합니다. 한편으로, 습윤성의 정도는 다이어프램 재료 자체와 관련이 있으며, 다른 한편으로, 다이어프램의 표면 및 내부 미세 구조는 밀접한 관련이 있습니다. 더 나은 습윤성은 다이어프램과 전해질의 친화력을 향상시키고, 다이어프램과 전해질 사이의 접촉면을 확장하여 이온 전도도를 증가시키고, 배터리의 충전 및 방전 성능과 용량을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 습윤성은 액체 흡수율과 액체 유지율을 측정하여 측정할 수 있습니다.
일관성
준비 과정의 차이로 인해 다이어프램의 일관성이 상당히 다를 수 있습니다. 일관성에는 폐쇄 온도와 같은 자체 특성뿐만 아니라 구멍의 일관성 및 전자 현미경으로 관찰 한 두께와 같은 명백한 일관성이 포함됩니다. 다이어프램의 일관성이 높을수록 성능의 다른 측면이 향상됩니다.
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