L'importance des séparateurs revêtus de céramique pour les batteries au lithium
Dec 10, 2021La fonction principale du séparateur est de séparer les électrodes positives et négatives de la batterie au lithium pour empêcher les deux pôles de se contacter et de se court-circuiter. De plus, il a également pour fonction de laisser passer les ions électrolytes. Les performances du diaphragme déterminent la structure de l'interface et la résistance interne de la batterie, ce qui affecte directement la capacité, le cycle et les performances de sécurité de la batterie.
Traditionnel séparateurs organiques en polyéthylène (PE) et polypropylène (PP) , en utilisation réelle, aura des problèmes de bas point de fusion et de résistance mécanique insuffisante, et provoquera facilement un court-circuit de la batterie dans des conditions extrêmes. En raison des avantages des matériaux céramiques inorganiques tels qu'un point de fusion élevé, une bonne stabilité chimique et une bonne affinité avec l'électrolyte, les diaphragmes composites améliorés par un revêtement céramique (matériaux organiques comme film de base et particules de céramique comme matériau de revêtement) ont attiré l'attention.
Diaphragme spécial revêtu de céramique : un diaphragme composite en PP, PE ou multicouche est utilisé comme substrat et la surface est recouverte d'une couche de matériau en nano-oxyde d'aluminium. Après un processus spécial, il adhère étroitement au substrat. Améliore considérablement la résistance à haute température et la sécurité des batteries lithium-ion. Le diaphragme spécial revêtu de céramique est particulièrement adapté aux batteries électriques.
Séparateur de batterie au lithium revêtu de céramique améliore la sécurité de la batterie
Les séparateurs de batteries au lithium revêtus de céramique auront un large éventail d'applications. C'est un moyen important pour résoudre les problèmes de sécurité des batteries au lithium, et c'est également une direction pour le développement des séparateurs de batteries au lithium à l'avenir. Résoudre le problème de sécurité des batteries au lithium est devenu la principale direction de développement du futur séparateur, et le séparateur enduit est un choix principal pour répondre aux exigences de sécurité des batteries au lithium.
Après le revêtement en céramique, le diaphragme couvre essentiellement 8 % à 10 % des pores et peut résister à des températures élevées de 240°C. Grâce au test de perforation effectué par le client, la sécurité du diaphragme en céramique est en effet bien meilleure que celle du diaphragme ordinaire utilisé sur la batterie au lithium.
Le diaphragme en céramique consiste à enrober des particules de céramique à l'échelle nanométrique sur le diaphragme. Sa fonction est principalement d'améliorer le rétrécissement résistant à la chaleur du diaphragme et d'empêcher le diaphragme de se rétrécir et de provoquer un court-circuit sur une grande surface. De plus, la faible conductivité thermique de la céramique empêche certains points d'emballement thermique de la batterie au lithium de se dilater et de former un emballement thermique global. Généralement, il peut supporter des températures élevées autour de 200°C.
Caractéristiques des séparateurs de batterie au lithium revêtus de céramique
1. Stabilité thermique
La morphologie du diaphragme lui-même ne changera pas lorsqu'il est cuit à 150°C, et il peut efficacement empêcher les courts-circuits internes et améliorer les performances de sécurité.
2. Endurance
Au fur et à mesure que le nombre de cycles de charge augmente, le taux de rétention de capacité du diaphragme en céramique est encore relativement stable. Par conséquent, l'excellente mouillabilité et la rétention de liquide du diaphragme en céramique peuvent améliorer la capacité de la batterie et ses performances de rétention.
3. Stabilité
La membrane céramique est recouverte d'un matériau photocatalytique nano-TiO2. Ce matériau peut ralentir l'accumulation et le colmatage des matières organiques à la surface de la membrane, résister à la pollution et améliorer la résistance du tube à membrane en céramique et du flux de filtration à membrane, afin d'obtenir un effet stable.