【摘要】：同傳統(tǒng)電池相比,鋰離子電池因具有質量輕、體積小、能量密度高、循環(huán)時間長、自放電小、環(huán)境友好等優(yōu)點被廣泛應用于手機、電動車、電動汽車、儲能等眾多領域。鋰離子電池隔膜是鋰離子電池的四大組件之一,其作用一是隔離正負極,防止電池短路,二是允許電解質液中鋰離子通過,鋰離子能夠在正負極間自由往返。隔膜的性能決定了電池的界面結構和內阻,鋰離子電池的安全性、循環(huán)性能、荷電保持能力以及充放電電流密度均與隔膜的性能密切相關。目前市場上的主流隔膜為聚烯烴多微孔膜。但在過熱的條件下,聚烯烴多微孔膜容易收縮形變引起電池短路,另外聚烯烴多微孔膜對電解液的浸潤和保存性能較差,從而大大限制了電池的大倍率性能。目前主要通過在聚烯烴多微孔膜表面涂覆無機涂層來解決這一問題,無機涂層用無機陶瓷粒子主要為氧化鋁。以勃姆石和氫氧化鎂替代目前涂覆隔膜中所應用的氧化鋁顆粒,利用勃姆石和氫氧化鎂的阻燃特性提高涂覆隔膜的氧指數;利用氫氧化鎂的堿性減少氫氟酸對電池的損害;利用勃姆石和氫氧化鎂優(yōu)良的導熱性,改善隔膜導熱的問題;利用勃姆石和氫氧化鎂具有比重小、硬度低的特點,提高電池容量,減少設備損耗,降低工藝成本。本論文以勃姆石和氫氧化鎂為鋰離子電池涂覆隔膜用無機陶瓷粒子,討論了分散工藝及各補加劑對水性涂布液性能及涂覆隔膜性能的影響,通過優(yōu)選涂布工藝、對比涂布液參數、涂布設備參數對涂覆隔膜涂層厚度的影響,制備出性能優(yōu)異、均一性高、厚度可控的鋰離子電池用涂覆隔膜。將涂覆隔膜應用于鋰離子電池,所組裝電池通過了針刺、重物沖擊、擠壓、熱沖擊、過沖等安全性測試。勃姆石和氫氧化鎂在鋰離子電池用涂覆隔膜中完全可以替代氧化鋁。采用靜電紡絲制備的新型隔膜如聚酰亞胺隔膜耐熱性好,但孔徑均一性差,孔徑大小難以控制,電池微短路現象嚴重。利用勃姆石與氫氧化鎂等無機粒子制備涂布液進行涂覆,涂覆隔膜在保留聚酰亞胺隔膜優(yōu)點的同時可以改善其孔徑不勻等缺陷,降低電池自放電率,使之更加適應于鋰離子電池。
【學位授予單位】：河北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM912;TB383.2
【圖文】：

圖 1.1 鋰離子電池充放電原理圖電池中，電池的工作電壓是通過鋰離子在正極材料和負極材料位差所形成的。放電時，也就是電池在使用過程，鋰離子離開達正極；而充電時鋰離子的運行方向正好相反[6]。鋰離子電池。電池的特點電池相比鋰離子電池的優(yōu)點較多，歸結起來主要有以下幾點：1能量高；3.輸出功率大；4.循環(huán)使用壽命長；5.輸出電壓和工作7.無記憶效應；8.充放電效率高，可實現快速充電；9.自放電小11.形狀可定制，可根據客戶的要求對定制電芯的厚度，或者可狀進行量身定做，充分利用電池外殼空間，提升電池容量[7-10子電池同其他二次電池各種參數的對比。

%）1500 300-500 200-300 500V) 1.25 1.25 2 ） -40~60 -20~60 -40~60 -2 中等 低 高 非室溫） 20% 30% 5% 1重污染 重污染 輕微污染 無高 高 低 無限制 無限制 受限制 受池各部件及功能簡介要由正極、負極、電解液、隔膜和外殼等部件組：

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 劉全兵;毛國龍;張健;彭響方;;鋰離子電池隔膜研究與應用進展[J];電源技術;2015年04期

2 張加艷;沈建興;魏長寶;;鋰離子電池負極材料研究進展[J];山東陶瓷;2015年01期

3 肖偉;王紹亮;趙麗娜;劉建國;嚴川偉;;陶瓷復合鋰離子電池隔膜研究進展[J];化工進展;2015年02期

4 王洪;楊馳;謝文峰;余剛;;鋰離子電池用陶瓷聚烯烴復合隔膜[J];應用化學;2014年07期

5 LIU YingQi;LI XiuWan;WEI XiuCheng;HE DeYan;;Study on performance of PVDF piezoelectric film for the separator in Li-ion rechargeable cell[J];Science China(Technological Sciences);2013年11期

6 孫美玲;唐浩林;潘牧;;動力鋰離子電池隔膜的研究進展[J];材料導報;2011年09期

7 伯章;;杜邦公司開發(fā)鋰離子電池用聚酰亞胺隔膜[J];國外塑料;2010年09期

8 劉云劍;邢成君;彭朝利;駱小紅;;微凹版涂布弊病的因果分析和解決對策[J];信息記錄材料;2009年05期

9 劉璐;王紅蕾;張志剛;;鋰離子電池的工作原理及其主要材料[J];科技信息;2009年23期

10 孫世中;劉剛;劉劍虹;高天榮;陳庭金;;生物電池——一種值得重視的環(huán)保能源[J];云南師范大學學報(自然科學版);2006年04期

相關博士學位論文 前1條

1 崔振宇;聚偏氟乙烯多孔膜結構及其聚合物鋰離子電池隔膜的性能[D];浙江大學;2008年

相關碩士學位論文 前5條

1 徐樹波;微凹版涂布單元涂布特性與相關技術研究[D];北京印刷學院;2013年

2 龍嬌秀;靜電紡絲法制備聚酰亞胺及聚酰亞胺/鈀復合納米纖維膜[D];北京化工大學;2013年

3 毛新欣;鋰離子電池新型隔膜材料的制備及其性能研究[D];河南師范大學;2012年

4 田曉輝;鋰離子電池SOC預測方法應用研究[D];河南科技大學;2009年

5 陳繼偉;濕法無紡布型鋰離子電池隔膜材料的研究[D];華南理工大學;2009年

本文編號：2721521