리튬이온 배터리 분리기의 물리화학적 특성

제조 공정이 다르기 때문에 리튬이온 배터리 분리기의 일관성은 크게 달라질 수 있습니다. 이 일관성에는 폐쇄 온도와 전자현미경으로 관찰되는 기공 크기와 두께의 일관성과 같은 내재적 특성이 포함됩니다.

리튬이온 배터리 분리기의 물리화학적 특성

1. 습윤성과 습윤율. 분리기의 습윤성이 낮으면 분리기와 리튬이온 배터리 모두의 저항이 증가하여 사이클 성능과 리튬 이온 배터리의 충전/방전 효율에 영향을 미칩니다. 분리기의 습윤성은 전해질이 분리기의 미세 기공에 들어가는 속도를 의미하며, 이는 분리기의 표면 에너지, 기공 크기, 기공성 및 비틀림 정도와 관련이 있습니다.
2. 막 흡수율. 리튬이온 배터리 분리기 재료는 전해질 역할을 하므로 다음 조건을 충족해야 합니다: 이온 채널이 막히지 않도록 충분하고, 높은 액체 흡수율을 유지해야 합니다. 결국 배터리 시스템에서 많은 부작용이 발생하여 많은 양의 전해질을 소모하게 됩니다. 따라서 충분한 예비 자금이 필요합니다; 그렇지 않으면 전해질 부족으로 이어져 계열 저항이 증가하며 전해질 소비가 가속화되어 악순환이 형성됩니다. 따라서 유체 분리기의 흡수율은 중요한 매개변수입니다.
3. 화학적 안정성. 분리기는 전해질 내에서 오랜 기간 안정적으로 유지되어야 하며, 강한 산화환원 조건에서 전해질 및 전극 재료와 반응하지 않아야 합니다. 분리기의 화학적 안정성은 전해질의 내식성과 팽창/수축 속도를 측정하여 평가합니다.
4. 열 안정성. 리튬 이온 배터리는 특히 단락이나 과충전 시 충전과 방전 시 열을 방출합니다. 따라서 온도가 상승할 때 분리기는 원래의 무결성과 일정한 기계적 강도를 유지하여 양극과 음극을 격리하고 단락을 방지하는 기능을 계속해야 합니다.
5. 분리기 저항. 막 저항률은 실제로 미세기공 내 전해질의 저항률입니다. 이는 다공성, 기공 토위성, 전해질 전도도, 막 두께, 전해질이 막 재료에 얼마나 젖는지와 같은 여러 요인과 관련이 있습니다. 분리기 저항을 테스트하는 데 일반적으로 사용되는 AC 임피던스 방법입니다. 필름이 매우 얇기 때문에 결함이 자주 존재하여 측정 오차가 증가합니다. 따라서 우리는 종종 다층 샘플을 사용하여 평균값을 취합니다.
6. 자기 격리 공연. 온도가 일정 수준을 초과하면 리튬 이온 배터리 내부에서 발열 반응이 일어나 자가 가열이 발생합니다. 또한, 충전기 오작동, 안전 전류 고장 등 여러 문제가 과충전이나 외부 단락을 유발할 수 있으며, 이들 모두 상당한 열을 발생시킵니다. 열가소성 폴리올레핀 재료 때문에, 온도가 고분자의 녹는점에 가까워지면 다공성 고분자의 이온 전도성 막이 누설 없이 절연층이 되어 회로를 차단하고 이온이 완전한 회로를 형성하는 것을 막아 배터리를 보호합니다. 따라서 폴리올레핀 분리기는 배터리에 추가적인 보호를 제공할 수 있습니다.

리튬이온 배터리에서 분리기의 주요 기능은 양극과 음극을 분리하여 접촉하거나 단락되는 것을 방지하는 것입니다. 또한 전해질 이온이 통과할 수 있게 해줍니다. 분리기의 품질이 리튬이온 배터리의 용량, 사이클 용량, 안전성 성능에 직접적인 영향을 미친다는 점이 이해되고 있습니다. 따라서 우수한 분리기 성능은 배터리 전체 성능을 향상시키는 데 매우 중요합니다.