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3.2孔径大小及分布
G.Venugopal等利用毛细管流动孔径仪(CFP),采用Povewick(一种非挥发性的含氟有机液体)作介质,测定了不同商品化的锂离子电池隔膜的压力与气体流动速率的关系曲线,测定结果认为:商品膜的孔径一般在0.03μm~0.05μm或0.09μm~0.12μm,同时认为大多商品膜的最大孔径与平均孔径分布差别低于0.01μm,这表明孔径分布较窄,随着隔膜越来越薄,如25μm甚至更低(因为隔膜越薄,可提高能量密度及降低电池的阻抗),亚微米级孔径对于防止锂电池的正负极短路是极其重要的。
孔径的大小及分布与微孔膜的制备方法有关,在熔融挤出/拉伸/热定型/方法中,与熔融挤出的温度、应力、冷却条件及拉伸条件等有很大的关系。而在热致相分离方法中,其孔径的大小及分布与添加的第二组分的数量、挤出温度及拉伸条件有关。在熔融挤出(加入成核剂)/拉伸/热定型的方法中除了与工艺条件有关外,很明显还与加入成核剂的种类及数量有关。
3.3透气率
透气率是透气膜的一种重要的物化指标,它是由膜的孔径大小、孔径分布、孔隙率等决定的。G.Venagopa等用压降仪测定了商品锂离子电池隔膜的透气率。压降随时间下降越快,表明隔膜的透气率越高,反之则愈低。一般而言,孔隙率越低,压降下降越慢,透气率越低。双层或多层膜的透气率一般低于同种材料的单层膜,对于同种材料孔隙率相同,透气率相近,不同材料即使孔隙率相近,但是由于孔径的贯通性的差别,其透气率也有很大的差别。
Tab.2是商品隔膜压降从0.69MPa下降至0.14MPa时,所测得压降时间,可以看出,孔隙率升高或孔径的贯通性提高,透气率提高及压降时间下降。
采用Gurley方法也可表征透气率,它是指在一定的压力及一定体积气体通过隔膜所需的时间,即Gurley指数。
3.4热性能及自动关闭机理
与大多数电池一样,在一定的温度以上电池内的组分将发生放热反应而导致“自热”,另外由于充电器失灵、安全电流失灵等将导致过度充电经常发生,锂离子电池在过度充电时会产生热量,锂电池中隔膜的自关闭性质是锂离子电池限制温度升高及防止短路的有效方法。
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