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高純氧化鋁在鋰電行業(yè)中的應(yīng)用
高純氧化鋁在鋰電行業(yè)中的應(yīng)用

高純氧化鋁在鋰電行業(yè)中的應(yīng)用

詳細(xì)內(nèi)容

一、鋰離子電池隔膜

鋰離子電池由正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液以及電池外殼組成。隔膜作為關(guān)鍵內(nèi)層組件之一,其吸收電解液后,可以隔離正、負(fù)極防止短路,同時(shí)提供運(yùn)輸離子的通道,在過度充電或者溫度升高時(shí)可以通過閉孔以阻隔離子的傳遞,防止發(fā)生短路。隔膜性能的優(yōu)勢(shì)決定電池的界面結(jié)構(gòu)和內(nèi)阻,進(jìn)而影響電池的容量、循環(huán)性能、充放電電流密度以及安全性能等特性。性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能起著重要的作用。

二、高純氧化鋁陶瓷隔膜

高純氧化鋁陶瓷隔膜,是將高純氧化鋁陶瓷涂層涂覆于鋰電池基膜上,形成的復(fù)合多孔膜。高純氧化鋁涂層是由高純超細(xì)氧化鋁粉、水、粘結(jié)劑、分散劑、CMC(羧甲基纖維素)等材料采用一定的配比,經(jīng)過特定工藝制備而成的一種陶瓷漿料,在工業(yè)化生產(chǎn)中由大型涂布設(shè)備對(duì)鋰電池基膜進(jìn)行涂覆。目前,這種用高純氧化鋁涂覆的鋰電池隔膜特別適用于動(dòng)力電池。

三、高純氧化鋁陶瓷隔膜具有以下優(yōu)點(diǎn):

①無機(jī)納米氧化鋁顆粒具有較高的比表面積,使得用高純氧化鋁涂覆后的隔膜對(duì)電解液具有良好的潤(rùn)濕性及保液性,有助于延長(zhǎng)電池的循環(huán)壽命;

②高純氧化鋁陶瓷的剛性支撐作用,使得鋰電池隔膜在高溫時(shí)具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和尺寸完整性,可以提高電池的安全性能;

③鋰電池隔膜與正、負(fù)極之間存在著陶瓷材料,即基膜與正負(fù)極之間存有一定的縫隙,更加有利于電池的散熱:

④陶瓷涂層的孔隙率大于隔膜的孔隙率,能有效提高電芯的吸液率:

⑤高純氧化鋁具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能和阻燃性能,在電池溫度過高的情況下能夠大大提高其安全性能。

綜合對(duì)比,高純氧化鋁陶瓷隔膜具有強(qiáng)度高、耐腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性好、熱穩(wěn)定性高、防火、無毒等優(yōu)點(diǎn),可有效提高電池的機(jī)械性能和安全性能。

四、鋰電池隔膜涂覆對(duì)高純氧化鋁的要求

用于制備鋰電池陶瓷隔膜的氧化鋁,一般要求純度≥99.9%,粒度分布均勻,顆粒為單分散顆粒。此外,從2016年以來,高純氧化鋁用于鋰電池隔膜涂覆的技術(shù)基本已經(jīng)被業(yè)內(nèi)企業(yè)掌握,因鋰電池隔膜企業(yè)對(duì)涂覆層厚度的要求更薄,使得高純氧化鋁產(chǎn)品的最大顆粒必須小于2um。

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