隔膜
- 不同材料體系的隔膜對(duì)超級(jí)電容器性能的影響
級(jí)電容器由電極、隔膜、電解液組成。隔膜作為其關(guān)鍵組成部分,主要起到隔離正負(fù)極、導(dǎo)通電解質(zhì)的離子通道的作用。隔膜材料和結(jié)構(gòu)對(duì)超級(jí)電容器的阻抗和充放電性能有很大影響,其造成的阻抗大于30%[8]。目前超級(jí)電容器隔膜主要有聚烯烴微孔隔膜、陶瓷隔膜、靜電紡絲隔膜、生物質(zhì)隔膜、紙基纖維素隔膜五類[9]。聚烯烴微孔隔膜具有優(yōu)異的力學(xué)性能,但親液性差,常通過(guò)表面改性來(lái)提高隔膜潤(rùn)濕性。陶瓷隔膜因具有優(yōu)異的耐熱性,在超級(jí)電容器中得到應(yīng)用,Pang 等[10-11]分別以Ni
電子元件與材料 2023年9期2023-11-14
- LiAl LDH/細(xì)菌纖維素復(fù)合隔膜及其鋰離子電池性能
汽車等重要領(lǐng)域。隔膜將鋰離子電池正負(fù)極之間分隔開來(lái)，在最大限度地提升電池的體積和質(zhì)量比能量的同時(shí)，防止極片之間發(fā)生接觸短路，并提供鋰離子傳輸通道[1]。然而，目前商用最廣泛的聚烯烴隔膜(如PE、PP)，其電解液浸潤(rùn)性、耐熱性較差，同時(shí)由于聚烯烴隔膜的孔隙大且不均一，在電池充放電過(guò)程中導(dǎo)致局部電流密度過(guò)大，易形成枝晶和死鋰，增加了電池內(nèi)部短路風(fēng)險(xiǎn)以及降低循環(huán)壽命[2-4]。細(xì)菌纖維素作為一種納米纖維素，具有良好的親液性、高的熱穩(wěn)定性、較大長(zhǎng)徑比、綠色可再生的
電源技術(shù) 2023年9期2023-10-05
- 高孔隙率陶瓷纖維紙基陶瓷隔膜研究
合后，被廣泛用作隔膜[2-3]。目前我國(guó)熱電池隔膜使用的還是氧化鎂壓片等隔膜，氧化鎂粉末壓片隔膜的機(jī)械強(qiáng)度不高，難以制備出較薄的氧化鎂壓片隔膜，通常必須至少有0.5 mm 的厚度才能將氧化鎂壓片隔膜應(yīng)用在熱電池中，較厚的氧化鎂壓片隔膜嚴(yán)重增加了熱電池的內(nèi)阻，從而降低了熱電池的輸出功率[4-5]。而且氧化鎂壓片隔膜自身的機(jī)械強(qiáng)度較低，可能出現(xiàn)正極粉料穿刺隔膜或者在壓制過(guò)程中隔膜開裂等問(wèn)題，從而導(dǎo)致熱電池的正負(fù)極接觸而造成短路等問(wèn)題，增大了熱電池本身的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題
電源技術(shù) 2023年9期2023-10-05
- 鋰離子電池隔膜技術(shù)的研究進(jìn)展
騏綜述鋰離子電池隔膜技術(shù)的研究進(jìn)展安禮燚1，汪國(guó)棟1，吳 騏2（1. 中船重工黃岡水中裝備動(dòng)力有限公司，湖北 黃岡 438000；2. 武漢船用電力推進(jìn)裝置研究所，武漢 430064）隔膜作為鋰離子電池中的關(guān)鍵材料之一。本文從鋰離子電池隔膜須具備的性能和特性與失效機(jī)理進(jìn)行了綜述，并提出了改善隔膜性能和防范失效的策略，最后，展望了鋰離子電池隔膜的未來(lái)發(fā)展方向。鋰離子電池 隔膜 功能特性 失效誘因0 引言近年來(lái)，時(shí)代高速發(fā)展，導(dǎo)致能源危機(jī)和環(huán)境污染等問(wèn)題日益凸
船電技術(shù) 2023年9期2023-09-14
- 鋰離子電池隔膜的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)
s主要由正負(fù)極、隔膜、電解液和金屬外殼等部件組成。以磷酸鐵鋰(LiFePO4)正極、石墨負(fù)極為例,隔膜作為L(zhǎng)IBs的關(guān)鍵部分,雖然不直接參與電池的氧化還原反應(yīng),卻在電池中起著重要作用;而且隨著電池應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越多,其對(duì)隔膜的要求也越來(lái)越高[1-2]。1 隔膜要求通常情況下,LIBs隔膜應(yīng)該滿足以下需求：①厚度。隔膜的厚度對(duì)LIBs的安全性和電化學(xué)性能有著重要的影響。隔膜厚度增大,可以防止鋰枝晶刺穿隔膜。隔膜厚度降低可以使LIBs實(shí)現(xiàn)高能量和高功率密度,但是
河南化工 2023年7期2023-07-27
- 金屬隔膜翻轉(zhuǎn)過(guò)程中的錐段抗失穩(wěn)能力評(píng)價(jià)研究
貯箱類型中,金屬隔膜式貯箱因具有輕質(zhì)、長(zhǎng)壽命、高可靠性、防晃動(dòng)、推進(jìn)劑剩余量可測(cè)等特點(diǎn),被廣泛使用在經(jīng)常變軌、姿態(tài)調(diào)整頻繁、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的飛行器中,以實(shí)現(xiàn)推進(jìn)劑貯存和管理功能。典型的金屬隔膜式貯箱結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程示意如圖1 所示。作為金屬隔膜式貯箱的核心部件,金屬隔膜位于貯箱殼體腔內(nèi),并在赤道位置與殼體密封連接。其上表面與貯箱殼體內(nèi)壁構(gòu)成初始容積占比約2%～3%的氣腔,用于貯存增壓氣體;下表面與殼體內(nèi)壁構(gòu)成容積占比約97% ～98%的液腔,用于貯存液體推進(jìn)劑。當(dāng)
載人航天 2022年6期2023-01-05
- 聚苯硫醚短纖維隔膜和長(zhǎng)絲隔膜的制備及其性能研究
足水電解制氫槽用隔膜的性能要求[2]。電解水產(chǎn)生的氧氣和氫氣是由電解槽內(nèi)的隔膜進(jìn)行分離的，故隔膜的性能直接影響電解槽內(nèi)氣體純度和直流電耗[3]。為了在獲得更高純度氣體的同時(shí)降低水電解槽的能耗，隔膜材料逐漸成為研究者們關(guān)注的重點(diǎn)[4]。目前用于水電解制氫槽的隔膜有石棉隔膜、非石棉隔膜、聚砜類隔膜、離子交換膜和聚苯硫醚隔膜等[5-6]。本研究選取PPS短纖維和長(zhǎng)絲纖維為原料，通過(guò)紡紗、織造工藝參數(shù)設(shè)計(jì)，織造出水電解制氫槽用PPS短纖維隔膜和長(zhǎng)絲隔膜，然后進(jìn)行熱
- 耐熱型聚合物鋰離子電池隔膜的研究進(jìn)展
之一是現(xiàn)有鋰電池隔膜的性能無(wú)法滿足高比能電池的應(yīng)用要求[8-9]。動(dòng)力鋰電池需要更高的安全性能、更大的容量、長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定輸出的均一性能以及大倍率充放電性能。隔膜在鋰離子電池中主要起著2個(gè)作用，一是隔膜材料需要具備良好的絕緣性與一定的強(qiáng)度，在電池內(nèi)能夠避免正負(fù)極的直接接觸，并且可以有效防止被毛刺、枝晶等刺穿而發(fā)生短路，以及保證在突發(fā)的高溫條件下不發(fā)生大幅度尺寸變化，從而保證電池的安全。二是隔膜存在的多孔結(jié)構(gòu)可以為鋰離子提供良好的遷移通道，保障電池穩(wěn)定高效地運(yùn)行
中國(guó)塑料 2022年10期2022-12-06
- 干法和濕法陶瓷隔膜對(duì)LiCoO2/C電池性能的影響
400044)隔膜是鋰離子電池的重要組成部分，對(duì)電池的電性能和安全性能有重要的影響[1]。徐慧銘[2]研究了聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、復(fù)合隔膜和陶瓷涂層隔膜對(duì)鋰離子電池安全性能的影響。當(dāng)隔膜均為25 μm厚時(shí)，拉伸強(qiáng)度越大、熱收縮率越小，電池的安全性越高。毛繼勇等[3]研究PP隔膜孔隙率對(duì)鋰離子電池性能的影響。孔隙率增加，會(huì)降低電池的內(nèi)阻，提升高倍率(2.0C、3.0C)放電性能，且常溫0.5C循環(huán)性能有所提高。雖然對(duì)隔膜的研究很多，但關(guān)于隔膜對(duì)鋰
電池 2022年2期2022-11-07
- 鋰離子電池用隔膜材料研究進(jìn)展
極材料、電解液和隔膜。電池隔膜是位于電池正極和負(fù)極之間的膜，其主要作用是隔離正負(fù)電極，防止短路，同時(shí)又允許離子自由通過(guò)。雖然隔膜不直接參與電池反應(yīng)，但是隔膜的結(jié)構(gòu)和性能通過(guò)影響電池動(dòng)力學(xué)性能，決定著鋰離子電池的容量、安全性和使用壽命，性能優(yōu)良的隔膜是高性能鋰離子電池的必要條件[7-10]。目前，商用鋰離子電池隔膜主要是聚烯烴微孔隔膜，如聚乙烯（PE）隔膜、聚丙烯（PP）隔膜、PE/PP 復(fù)合隔膜等。這類隔膜具有相對(duì)價(jià)格較低、機(jī)械性能優(yōu)良和電化學(xué)穩(wěn)定性高的優(yōu)
汽車工藝與材料 2022年10期2022-10-19
- 隔膜對(duì)于鋰離子電池倍率性能的影響的研究進(jìn)展
更與正負(fù)極材料、隔膜材料、電解液、電解液添加劑、導(dǎo)電劑、銅箔、鋁箔等材料性能關(guān)系密切。其中電池隔膜作為電池重要組成部分，起到隔離正負(fù)極，導(dǎo)通鋰離子作用，對(duì)鋰離子電池的倍率性能影響也較大。但是由于隔膜材質(zhì)多樣和加工工藝復(fù)雜，加之近年來(lái)大量應(yīng)用的多層復(fù)合隔膜、陶瓷涂層隔膜等新型隔膜不斷涌現(xiàn)，隔膜對(duì)鋰離子電池倍率性能的影響因素較多。因此本文將隔膜對(duì)鋰離子電池的倍率性能的影響相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，為研發(fā)工作者從隔膜的角度進(jìn)一步優(yōu)化提高鋰離子電池倍率性能提供一定思路
科學(xué)與信息化 2022年19期2022-10-12
- 鋰離子電池用PVDF隔膜改性研究進(jìn)展
極材料、電解液和隔膜。隔膜是鋰離子電池最為關(guān)鍵的組成部分，它位于陽(yáng)極和陰極之間，起到分隔陰陽(yáng)極、防止短路的作用，同時(shí)又允許鋰離子通過(guò)模孔結(jié)構(gòu)中的電解液自由傳輸。隔膜的性能直接影響電池的性能，如能量密度、功率密度、循環(huán)壽命和安全性[2-3]。目前，鋰離子電池常用的隔膜主要是PP、PE等聚烯烴隔膜。雖然聚烯烴隔膜具有力學(xué)性能、電化學(xué)性能良好以及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，但是聚烯烴隔膜由于熱穩(wěn)定性差，在高溫下會(huì)發(fā)生熱收縮，引起熱失控，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)或爆炸，嚴(yán)重影響鋰離子電池
有機(jī)氟工業(yè) 2022年2期2022-09-09
- 鋰離子電池隔膜的功能化改性及表征技術(shù)
要由正極、負(fù)極、隔膜和電解液組成，其工作機(jī)制為：正負(fù)極材料發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子通過(guò)電解液在正負(fù)極之間擴(kuò)散，電子通過(guò)外電路形成電流回路，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)換3。隔膜雖然不直接參與電池的電化學(xué)反應(yīng)，但其本征微觀孔結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)等決定了隔膜的力學(xué)強(qiáng)度、熱學(xué)性質(zhì)及潤(rùn)濕性等，進(jìn)而影響電池的界面特性、內(nèi)阻和離子電導(dǎo)率。所以通過(guò)豐富的測(cè)試手段表征隔膜的物化特性，并闡明其影響電池電化學(xué)性能的關(guān)鍵因素，對(duì)隔膜改性優(yōu)化電池性能可提供重要的理論指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)支撐。然而，
物理化學(xué)學(xué)報(bào) 2022年6期2022-08-10
- PA/n-PPS 隔膜的制備及其在水系電池中的性能
要由正極、負(fù)極、隔膜、電解液組成，其中隔膜作為關(guān)鍵材料之一對(duì)電池的安全性起著重要作用，可以防止陰極和陽(yáng)極的直接接觸而發(fā)生短路，同時(shí)允許鋅離子傳輸用來(lái)導(dǎo)通電池內(nèi)部電路，實(shí)現(xiàn)持續(xù)的電化學(xué)反應(yīng)[4-5]。目前，商業(yè)化的隔膜以玻璃纖維隔膜為主，其具有良好的電化學(xué)穩(wěn)定性和潤(rùn)濕性。然而，玻璃纖維隔膜機(jī)械強(qiáng)度較差，在使用過(guò)程中易被破壞。此外，隔膜在高溫條件下不具有熱閉合性能，容易使電池處于過(guò)度充電和過(guò)熱狀態(tài)，從而導(dǎo)致電池繼續(xù)運(yùn)行時(shí)造成起火和爆炸[6-7]，存在較大安全隱
天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2022年3期2022-07-22
- 靜電紡絲聚丙烯腈改性聚乙烯鋰電池隔膜的制備及性能研究
9)0 引言電池隔膜是鋰離子電池的重要組成部分,其性能不僅決定了鋰離子電池的電阻和表面構(gòu)型,電池的容量也會(huì)受到隔膜的直接影響,與此同時(shí)其循環(huán)使用壽命和安全性也會(huì)受到影響[1]。到目前為止,鋰離子電池的商用電池隔膜主要由聚烯烴制成。因?yàn)榫巯N材料價(jià)格相對(duì)低廉,同時(shí)也具有良好的機(jī)械性能、電化學(xué)穩(wěn)定性和良好的結(jié)構(gòu)[2-3]。但是聚烯烴隔膜潤(rùn)濕性較差,孔徑小,不利于電子在電池中快速交換,因此鋰離子電池的電化學(xué)性能受到了很大的影響；而且,聚烯烴是熱塑性材料,熔融溫度
紡織科學(xué)與工程學(xué)報(bào) 2022年1期2022-01-20
- 干法、濕法隔膜對(duì)動(dòng)力型鋰離子電池性能影響分析
191)0 前言隔膜作為鋰離子電池的關(guān)鍵部件之一，發(fā)揮著阻隔正負(fù)極材料以及為鋰離子遷移提供通道的作用，同時(shí)也直接影響著鋰離子電池的體系內(nèi)阻、壽命、安全性能等[1-2]。常規(guī)使用的隔膜因其生產(chǎn)工藝的差別，可簡(jiǎn)單分為干法(干法單拉、干法雙拉)隔膜和濕法隔膜[3]。制備工藝的不同導(dǎo)致對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的性能存在差異，干法單向拉伸隔膜為直通微孔，孔徑較大，通透性好，但橫向無(wú)拉伸，強(qiáng)度小，雙向拉伸微孔較大，透氣性好，橫縱向都有拉伸強(qiáng)度，但孔徑分布、均一性差；濕法隔膜孔徑分布更
河南化工 2021年9期2021-10-13
- 不同幾何特征對(duì)大型隔膜泵液力端隔膜腔靜強(qiáng)度影響研究
870）1 概述隔膜腔作為大型高壓隔膜泵液力端的關(guān)鍵件之一，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度強(qiáng)度關(guān)系著隔膜泵液力端能否安全、穩(wěn)定運(yùn)行。隨著有限單元法及其商業(yè)化軟件在機(jī)械行業(yè)的不斷推廣和應(yīng)用，現(xiàn)如今通常采用三維建模加靜強(qiáng)度分析的模式來(lái)確定其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和安全性。以某工作壓力8MPa的隔膜腔為例，本文利用有限單元法研究了隔膜腔結(jié)構(gòu)尺寸及形狀變化對(duì)強(qiáng)度的影響，為隔膜腔設(shè)計(jì)提供參考。2 隔膜腔結(jié)構(gòu)尺寸變化對(duì)應(yīng)力的影響2.1 隔膜腔與腔體連接處厚度變化對(duì)應(yīng)力影響分析以該隔膜腔（將隔膜腔與內(nèi)膽
科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新 2021年26期2021-09-15
- 陶瓷涂層結(jié)構(gòu)對(duì)鋰離子電池性能影響
池主要由正負(fù)極、隔膜和電解液組成，其中隔膜通常為多孔膜，隔離正負(fù)兩極，拒絕電子而允許離子通過(guò)，避免正負(fù)極直接接觸發(fā)生短路[1-3]。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、吸液性和內(nèi)阻等，并能影響電池的容量、電池的充放電倍率、循環(huán)使用壽命以及安全性能等。目前，工業(yè)上采用干法和濕法兩種工藝制備的聚烯烴微孔隔膜，如聚乙烯（PE）膜、聚丙烯（PP）膜等，因?yàn)槠渚哂辛己玫牧W(xué)性能、優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和很好的熱閉孔性能，已經(jīng)成為用于鋰離子電池的主要隔膜[4-5]。但是，聚烯烴
信息記錄材料 2021年8期2021-09-10
- 不同隔膜對(duì)鋰離子電池性能的影響
有：正極、負(fù)極、隔膜、電解液。其中正極、負(fù)極、電解液三大主材國(guó)產(chǎn)化相對(duì)較早，近年來(lái)技術(shù)水平不斷突破，研究較為深入；而隔膜技術(shù)壁壘比較高，國(guó)產(chǎn)化時(shí)間也相對(duì)較短，故對(duì)其研究較淺。鋰離子電池隔膜性能的優(yōu)劣決定著鋰離子電池的容量、循環(huán)性能、充放電電流密度等關(guān)鍵特性，要求隔膜具有合適的厚度、離子透過(guò)率、孔徑和孔隙率及足夠的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和力學(xué)穩(wěn)定性等[1-2]。目前市場(chǎng)主要應(yīng)用隔膜為PP、PE、PP/PE/PP等[3]。本文對(duì)比了濕法隔膜不同孔隙率、不同厚度對(duì)
電源技術(shù) 2021年8期2021-09-03
- 鋰離子電池隔膜失效機(jī)理與防范措施研究進(jìn)展
正極與負(fù)極之間的隔膜越來(lái)越薄，其結(jié)構(gòu)和性能影響著電池的能量和安全性能[2]。商用鋰離子電池隔膜多采用無(wú)紡布或微孔聚合物隔膜，由于聚合物隔膜在一定溫度內(nèi)會(huì)收縮閉孔[3]，這種熱閉孔行為在隔膜熔解之前一定程度上保護(hù)了電池，近幾年幾乎所有的有機(jī)電解液鋰離子電池都在使用基于半晶體聚烯烴的材料[4]，如常見的聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、PP 與PE 組合成的PE/PP 和PP-PE-PP[2]、高密度聚乙烯(HDPE)以及超高分子聚乙烯(UHMWPE)[5]等。
電源技術(shù) 2021年8期2021-09-03
- 基于ADINA 流固耦合的隔膜行程實(shí)驗(yàn)數(shù)值模擬
件某臺(tái)套高壓煤漿隔膜泵液力端隔膜室部裝的剖視圖如圖1所示,圖中的隔膜直徑為620mm,對(duì)應(yīng)的油缸直徑210mm,活塞行程350mm,因此需要計(jì)算隔膜行程,以設(shè)計(jì)補(bǔ)排油信號(hào)裝置距離。以往通常采用的方法是進(jìn)行隔膜行程實(shí)驗(yàn),利用工業(yè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方式來(lái)確定油缸結(jié)構(gòu)。隔膜行程實(shí)驗(yàn)的原理如下：注水口高于隔膜腔,依靠勢(shì)能差不斷注水使隔膜向外鼓出,隔膜發(fā)生一定變形后,橡膠內(nèi)表面壓力與水勢(shì)能達(dá)到平衡,此時(shí)注水量為隔膜最大容積,隔膜鐵芯最大位移為隔膜最大行程。這一手段效率低且成
科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新 2021年21期2021-07-30
- 一種高壓鋼化橡膠雙隔膜濾板
種高壓鋼化橡膠雙隔膜濾板，包括隔膜支撐板，隔膜支撐板的端面開設(shè)有隔膜安裝槽，隔膜支撐板的左上側(cè)開設(shè)有進(jìn)漿孔，隔膜支撐板的端面中間處開設(shè)有導(dǎo)向孔，隔膜支撐板的側(cè)面開設(shè)有若干個(gè)均勻分布的隔膜壓榨水進(jìn)口，隔膜支撐板的右側(cè)開設(shè)有出水通孔，隔膜支撐板的兩側(cè)固定安裝有壓濾隔膜板，隔膜濾板的左上側(cè)開設(shè)有法蘭安裝槽，法蘭安裝槽上開設(shè)有若干個(gè)均勻分布的定位螺栓孔，法蘭安裝槽的左側(cè)固定連接有隔膜外環(huán)法蘭，壓濾隔膜板的端面固定連接有壓濾隔膜，整體設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，穩(wěn)定性和
橡塑技術(shù)與裝備 2021年13期2021-07-16
- 低溫貯箱用環(huán)形金屬隔膜翻轉(zhuǎn)過(guò)程數(shù)值模擬及特性研究
據(jù)工作介質(zhì)對(duì)金屬隔膜材料進(jìn)行適當(dāng)選擇可以達(dá)到與低溫推進(jìn)劑長(zhǎng)期相容的目的，大幅增加了其適應(yīng)性，被廣泛應(yīng)用在低溫推進(jìn)系統(tǒng)中[4-5]。目前應(yīng)用于工程中的金屬隔膜貯箱多為球形或者球錐形結(jié)構(gòu)，貯箱內(nèi)部的金屬膜片多為球錐形隔膜[6-8]，此結(jié)構(gòu)對(duì)于安裝空間無(wú)特殊要求的航天器一般應(yīng)用較多，而對(duì)于空間較為緊張，且需要有導(dǎo)線或者電纜從貯箱內(nèi)部穿過(guò)的結(jié)構(gòu)不能滿足需求。環(huán)形金屬隔膜貯箱作為一種可滿足此類特殊需求的金屬隔膜貯箱，能夠充分利用外圍空間，提升航天器的空間利用率。環(huán)形
真空與低溫 2021年3期2021-06-07
- 一種高壓鋼化橡膠雙隔膜濾板
種高壓鋼化橡膠雙隔膜濾板，包括隔膜支撐板，隔膜支撐板的端面開設(shè)有隔膜安裝槽，隔膜支撐板的左上側(cè)開設(shè)有進(jìn)漿孔，隔 膜 支 撐板的端面中間處開設(shè)有導(dǎo)向孔，隔膜支撐板的側(cè)面開設(shè)有若干個(gè)均勻分布的隔膜壓榨水進(jìn)口，隔膜支撐板的右側(cè)開設(shè)有出水通孔，隔膜支撐板的兩側(cè)固定安裝有壓濾隔膜板，隔膜濾板的左上側(cè)開設(shè)有法蘭安裝槽，法蘭安裝槽上開設(shè)有若干個(gè)均勻分布的定位螺栓孔，法蘭安裝槽的左側(cè)固定連接有隔膜外環(huán)法蘭，壓濾隔膜板的端面固定連接有壓濾隔膜，整體設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，穩(wěn)
橡塑技術(shù)與裝備 2021年9期2021-05-12
- 基于ZrO2/PVdF-HFP復(fù)合粒子的新型鋰電隔膜的制備與表征
高。目前，聚烯烴隔膜是在鋰離子電池上應(yīng)用最多的隔膜，其中主要包括聚乙烯膜、聚丙烯膜和由聚乙烯、聚丙烯三層復(fù)合而成的復(fù)合膜。但是聚烯烴隔膜熔點(diǎn)通常不高，電池使用溫度升高則發(fā)生收縮變形，另外聚烯烴隔膜與電解液的親和性差，吸液率低，很難滿足高倍率充放電需求[1]。對(duì)聚烯烴隔膜改性的一個(gè)重要方法是將一些納米尺度的無(wú)機(jī)粒子，比如氧化鋁、氧化硅、氧化鈦等摻入到隔膜中制備復(fù)合隔膜。這類復(fù)合隔膜的熱穩(wěn)定性能和電解液的潤(rùn)濕性能得到了非常大的改善，因此隔膜的電化學(xué)性能得到了很
河南化工 2021年4期2021-05-12
- 聚乙烯醇交聯(lián)改性聚乙烯鋰離子電池隔膜的制備
B的組成部分中，隔膜對(duì)電池的安全性起著重要作用，可以防止陰極和陽(yáng)極的物理接觸，同時(shí)允許自由的鋰離子穿過(guò)隔膜傳輸［6］。目前，商業(yè)化的隔膜以聚烯烴為主，這是由于其具有良好的電化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、熱關(guān)斷性能和合理的價(jià)格［7-9］。然而，聚烯烴隔膜由于其低的表面能而具有疏水表面，因此，隔膜不能吸收較多的電解液使電池性能受到制約，特別是倍率容量和循環(huán)性能［10］。此外，隔膜在高溫條件下的嚴(yán)重?zé)崾湛s使正負(fù)極直接接觸，導(dǎo)致起火和爆炸，尤其是當(dāng)電池處于過(guò)度充電和過(guò)熱狀
合成樹脂及塑料 2021年1期2021-03-01
- 磁控濺射制備的陶瓷涂層SiO2/PP/AlF3隔膜對(duì)電池性能影響
之一[3-4]。隔膜材料作為電池系統(tǒng)的重要組成部分，避免了陰極和陽(yáng)極的直接接觸，同時(shí)其空隙結(jié)構(gòu)又保證了離子的自由遷移[5-7]。此外，隔膜的潤(rùn)濕性、孔隙率、化學(xué)和熱穩(wěn)定性等性能對(duì)電池系統(tǒng)整體的穩(wěn)定運(yùn)行和安全使用有著重要的意義。鋰離子電池多采用表面具有豐富微孔結(jié)構(gòu)的聚合物多孔隔膜，主要以商業(yè)化的聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)等聚烯烴類隔膜為主[8-9]。由于其化學(xué)性能穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度高、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)得到了廣泛使用[10]，然而，聚烯烴類隔膜存在的缺陷也限制
儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù) 2021年1期2021-01-19
- 鋰離子電池內(nèi)隔膜褶皺的原因及消除
、負(fù)極、電解質(zhì)和隔膜等組成。其中，隔膜置于電池正負(fù)極之間，起著隔絕正負(fù)極、防止電池短路和提供離子傳輸通道的作用。雖然隔膜不參與電池內(nèi)的電化學(xué)反應(yīng)，但是其結(jié)構(gòu)和性能對(duì)電池的容量、內(nèi)阻、循環(huán)壽命及安全性等有很大的影響[5-9]。目前，商業(yè)上大規(guī)模使用的電池隔膜主要是聚烯烴類微孔膜和涂布有氧化鋁(Al2O3)或PVDF 的復(fù)合隔膜。聚烯烴類隔膜應(yīng)用最為廣泛，主要包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及PP/PE/PP 三層復(fù)合隔膜，這類隔膜具有良好的耐化學(xué)和電化學(xué)腐
儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù) 2021年1期2021-01-19
- 鋰離子電池聚烯烴隔膜的改性研究
1]。其中，電池隔膜是指在鋰離子電池正極與負(fù)極中間的聚合物隔膜，是鋰離子電池最關(guān)鍵的部分之一[2]，它的主要作用是將電池的正、負(fù)極分隔開來(lái)，作為兩極絕緣阻擋層，防止電池內(nèi)短路，同時(shí)使電解質(zhì)離子通過(guò)，因此隔膜的性能好壞決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻、電池容量、循環(huán)及安全性能等特性，尤其對(duì)于鋰離子電池的安全性能起著至關(guān)重要的作用[3-4]。由于聚烯烴隔膜具有較高孔隙率、較低的電阻、較高的抗撕裂強(qiáng)度、較好的抗酸堿能力、良好的彈性及對(duì)非質(zhì)子溶劑的保持性能，因此聚烯烴隔
化工管理 2021年20期2021-01-09
- 雙向拉伸工藝對(duì)超高分子量聚乙烯隔膜性能的影響
極材料、電解液和隔膜材料，內(nèi)層組件中隔膜材料的國(guó)產(chǎn)化率最低、技術(shù)壁壘最高[1]。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)隔膜是鋰電池隔膜中的高端產(chǎn)品，特別在高溫下熔體呈凝膠狀，熔而不塌，對(duì)過(guò)度充電或者溫度升高時(shí)的短路、爆炸具有優(yōu)良的安全保護(hù)作用，更適用于高效、大功率的動(dòng)力電池[2]。目前，商品化的鋰電池隔膜生產(chǎn)工藝主要分為干法和濕法兩種[3-5]，兩種隔膜制備方法的工藝過(guò)程各不相同，但都包括了一個(gè)必不可少的取向過(guò)程，該過(guò)程可以提高隔膜的孔隙率和拉伸強(qiáng)度。由于UHM
上海塑料 2020年4期2020-12-21
- POSS-(PMMA46)8浸漬涂覆商業(yè)PP隔膜的結(jié)構(gòu)與性能
發(fā)生團(tuán)聚，且涂覆隔膜存在與電解液、電極等相容性差的問(wèn)題，影響電池的性能。倍半硅氧烷(POSS)是一種有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料[8]，無(wú)機(jī)硅氧籠型核能夠有效提高材料的耐熱性能和力學(xué)性能，有機(jī)部分可以提高其與隔膜、電解液等的相容性。前人研究發(fā)現(xiàn)[9]，POSS-PMMA8改性凝膠聚合物電解質(zhì)對(duì)電解質(zhì)的力學(xué)性能、耐熱性能以及電性能均有所提高，所以是一種良好的電解質(zhì)改性材料?；诖?，本工作選用耐熱性好，粘接性優(yōu)異的聚偏氟乙烯(PVDF)為粘接劑，以本實(shí)驗(yàn)室合成的POSS
材料工程 2019年9期2019-09-19
- 不同工藝制備的鋰離子電池用隔膜的熱性能
離子電池應(yīng)用中，隔膜基本上都是多孔薄膜材料，其主要作用是對(duì)正負(fù)極進(jìn)行隔離，避免出現(xiàn)短路狀況。就目前來(lái)說(shuō)，市場(chǎng)是鋰離子電池隔膜，根據(jù)制作工藝可以分為：干法單向拉伸、干法雙向拉伸、濕法（熱致相分離、靜電紡絲（電紡）等。不同制作工藝隔膜的機(jī)械應(yīng)力各不相同，并且隔熱性能也不同。1 探究實(shí)驗(yàn)1.1 實(shí)驗(yàn)材料主要的實(shí)驗(yàn)材料見表1。1.2 實(shí)驗(yàn)步驟分析在實(shí)驗(yàn)中，要及時(shí)地對(duì)樣本隔膜的外觀、孔隙率、熱收縮率、透氣性等一些基礎(chǔ)情況進(jìn)行了解，按照相關(guān)要求將隔膜制作成為樣本隔膜，
中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品 2019年2期2019-04-12
- 隔膜泵大直徑橡膠隔膜變形及應(yīng)力數(shù)值分析
144)0 前言隔膜泵是一種往復(fù)式活塞正位移泵，主要用于輸送礦漿、尾礦漿、泥漿等固液兩相漿體，特別適合于輸送高濃度、腐蝕性和磨蝕性固液兩相漿體。隔膜泵適合輸送固液兩相漿體是由于隔膜將輸送礦漿和驅(qū)動(dòng)液壓油隔離開，避免了礦漿固體顆粒對(duì)活塞缸的磨損，提高了活塞缸的使用壽命。活塞缸的使用壽命遠(yuǎn)大于隔膜使用壽命，因此隔膜使用壽命直接關(guān)系到隔膜泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)率指標(biāo)，進(jìn)而影響企業(yè)產(chǎn)能高低，隔膜使用壽命長(zhǎng)則隔膜泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)率高，企業(yè)產(chǎn)能高。反之，隔膜使用壽命短，隔膜泵需要頻繁停
有色設(shè)備 2019年1期2019-03-07
- 黏結(jié)劑對(duì)鋰離子電池陶瓷涂敷隔膜的性能影響
離子電池陶瓷涂敷隔膜的性能影響鐘國(guó)彬1，王中會(huì)2，梁 鑫2，項(xiàng)宏發(fā)2（1廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，廣東 廣州 510080；2合肥工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，安徽 合肥 230009）為優(yōu)化陶瓷涂敷隔膜熱穩(wěn)定性，提高鋰離子電池的安全性和電化學(xué)性能，本工作選用熱穩(wěn)定性優(yōu)異的聚酰亞胺和電化學(xué)穩(wěn)定的聚偏氟乙烯六氟丙烯作為復(fù)合黏結(jié)劑，將Al2O3無(wú)機(jī)顆粒涂敷于商品級(jí)聚烯烴隔膜兩側(cè)。通過(guò)調(diào)控兩種黏結(jié)劑組分含量，測(cè)試隔膜性能發(fā)現(xiàn)，增加聚酰亞胺的含量可以明顯提
儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù) 2018年6期2018-11-09
- 鋰離子電池用PSA/PET/PSA復(fù)合無(wú)紡布隔膜結(jié)構(gòu)與電解質(zhì)吸附性能
201620)隔膜起到隔絕正負(fù)極并提供鋰離子傳輸通道的作用，是保證鋰離子電池安全高效運(yùn)行的關(guān)鍵材料[1-2]。隔膜孔結(jié)構(gòu)及其對(duì)極性電解質(zhì)[3]的吸附性能將嚴(yán)重影響鋰離子電池的性能。目前，便攜式鋰離子電池中廣泛應(yīng)用的聚烯烴隔膜(聚丙烯、聚乙烯隔膜)[4]具有親電解質(zhì)性能并存在熱穩(wěn)定性差、孔隙率低等缺點(diǎn)，在動(dòng)力用鋰離子電池中的應(yīng)用受到限制。研究者主要通過(guò)表面涂覆[5-6]、化學(xué)接枝[7-8]等方法對(duì)聚烯烴隔膜孔結(jié)構(gòu)、親液性能進(jìn)行改性，取得了一定的進(jìn)展，但是，
- 陶瓷隔膜對(duì)鋰離子電池低溫性能的影響
溫性能，鮮有關(guān)于隔膜對(duì)高比能量鋰離子電池低溫倍率性能影響的報(bào)道。隔膜作為隔斷正負(fù)極片、導(dǎo)通Li+的關(guān)鍵材料，對(duì)電池性能尤其是倍率性能的影響很大。目前，商業(yè)化鋰離子電池采用的隔膜主要為聚烯烴材質(zhì)，生產(chǎn)工藝分為濕法和干法兩種[5]。濕法是利用熱致相分離的原理壓制膜片后拉伸成孔，再通過(guò)易揮發(fā)溶劑將增塑劑萃取除去；干法則是拉伸結(jié)晶后的薄膜形成微孔。兩種隔膜因?yàn)楣に嚨牟煌?，性能有較大的差別。濕法隔膜的微孔曲率較大，透氣度較高，防止微短路性能較好，對(duì)電池的循環(huán)有利；干
電池 2018年6期2018-06-06
- 不同溫度循環(huán)過(guò)程中PE基隔膜和PP基隔膜的力學(xué)性能和電化學(xué)性能變化
循環(huán)過(guò)程中PE基隔膜和PP基隔膜的力學(xué)性能和電化學(xué)性能變化李治中, 哈立原(錫林郭勒職業(yè)學(xué)院 信息技術(shù)工程系, 內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000)為了選擇合適的鋰離子電池內(nèi)部隔膜的基材，深入理解采用PE和PP基材料制作隔膜的力學(xué)以及電化學(xué)特性，基于試驗(yàn)法對(duì)PP和PE基薄膜進(jìn)行了對(duì)比研究，結(jié)果表明此2種隔膜基礎(chǔ)材料均具有極強(qiáng)的耐腐蝕性，在鋰離子電池進(jìn)行充放電工作循環(huán)過(guò)程中，導(dǎo)致其力學(xué)性大幅下降的因素為拉斷力產(chǎn)生的蠕變以及疲勞積累.試驗(yàn)結(jié)果亦表明:2種基材隔膜的
- 納米纖維素與木漿混抄制備鋰離子電池隔膜的性能研究
400)?·電池隔膜·納米纖維素與木漿混抄制備鋰離子電池隔膜的性能研究毛慧敏1陸趙情1,*何志斌2李雙曉2童樹華2(1.陜西科技大學(xué)輕工科學(xué)與工程學(xué)院,陜西省造紙技術(shù)及特種紙品開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西西安,710021；2.浙江金昌特種紙股份有限公司,浙江龍游，324400)以納米纖維素和針葉木漿為原料,通過(guò)濕法造紙工藝,可以獲得性能優(yōu)異的納米纖維素(NFC)隔膜。研究表明，與國(guó)產(chǎn)聚丙烯(PP)隔膜和美國(guó)Celgard 2400 PP隔膜相比，NFC隔膜具有較
中國(guó)造紙 2016年10期2016-11-18
- 采用PI/PTFE復(fù)合隔膜的Li/SOCl2電池的性能
I/PTFE復(fù)合隔膜的Li/SOCl2電池的性能魏俊華1，2，譚思平2，戴長(zhǎng)松1，尹鴿平2(1. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150006； 2. 貴州梅嶺電源有限公司，貴州 遵義 563003)制備了一種具有超薄、高吸液率和良好熱穩(wěn)定性的Li/SOCl2電池用聚酰亞胺(PI)/聚四氟乙烯(PTFE)復(fù)合隔膜。通過(guò)SEM、同步熱分析(STA)、吸液率及恒電流放電等方法，研究PI、玻璃纖維(GF)和PTFE隔膜的結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性和吸液性能，以及復(fù)合
電池 2016年6期2016-05-25
- N2015096 我國(guó)鋰電池隔膜產(chǎn)量占全球近一半
96 我國(guó)鋰電池隔膜產(chǎn)量占全球近一半研究機(jī)構(gòu)賽迪顧問(wèn)發(fā)布《中國(guó)鋰離子電池隔膜行業(yè)白皮書(2015)》。報(bào)告披露，受益于下游新能源汽車電池的帶動(dòng)，全球鋰離子電池隔膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。2014年我國(guó)隔膜產(chǎn)量達(dá)到5.75億m2，占據(jù)全球產(chǎn)量的大約48%左右。產(chǎn)品主要集中在低端的干法隔膜產(chǎn)品領(lǐng)域。隔膜是鋰離子電池關(guān)鍵的四大原材料之一，其性能的優(yōu)劣直接影響著電池內(nèi)阻、放電容量、循環(huán)使用壽命以及電池安全性能的好壞。因此，隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有十分重要的作用。未來(lái)隔膜
中國(guó)有色冶金 2015年5期2015-01-28
- 浸漬涂覆法制備熔噴非織造基隔膜
)鋰離子電池中的隔膜隔離正、負(fù)極，并允許Li+通過(guò)，完成充放電，在電池過(guò)熱時(shí)，隔膜上的微孔會(huì)關(guān)閉，可阻止Li+通過(guò)，避免因高溫而發(fā)生爆炸［1－2］。朱瑩等［3］將聚丙烯腈(PAN)納米纖維非織造布和含有填料的聚烯烴纖維非織造布結(jié)合，采用濕法造紙制備平均孔徑為0.8 μm的非織造布，熱收縮性能比聚烯烴隔膜更好。H.S.Jeong等［4］以濕法成型非織造布為基布，在表面涂覆SiO2和聚偏氟乙烯(PVDF)，通過(guò)SEM、Gurley值、熱收縮率及電化學(xué)性能分析，
電池 2015年2期2015-01-16
- 復(fù)合凝膠隔膜提升鋰電池安全性
/百 川復(fù)合凝膠隔膜提升鋰電池安全性文/百 川近日，中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所動(dòng)力鋰電池工程實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)并制備了一種基于聚酰亞胺無(wú)紡布的交聯(lián)型復(fù)合凝膠隔膜。該類隔膜結(jié)合了無(wú)紡布隔膜和凝膠聚合物電解質(zhì)的雙重優(yōu)勢(shì)。該隔膜制備方法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。其中，作為底模的無(wú)紡布材料賦予了隔膜優(yōu)異的熱尺寸穩(wěn)定性，能有效防止電池在發(fā)熱狀態(tài)下因隔膜熔化和收縮而發(fā)生的短路爆炸事故。而隔膜內(nèi)部交聯(lián)的聚醚組分使復(fù)合隔膜具有長(zhǎng)期使用的穩(wěn)定性，且被電解液溶脹后即可形成凝膠聚合物電
化工管理 2014年10期2014-04-04
- 基于有限元方法的隔膜腔強(qiáng)度分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
141）作為高壓隔膜泵液力端的核心部件，隔膜腔在輸送固液兩相流體過(guò)程中起到了非常重要的作用。隔膜腔用于連接隔膜室蓋、進(jìn)料閥和出料閥，因此隔膜腔的設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮流體壓力、螺栓預(yù)緊力和其他因素的影響。本文以某大型高壓隔膜泵中隔膜腔為研究對(duì)象，基于有限元方法對(duì)隔膜腔進(jìn)行了靜力強(qiáng)度分析。通過(guò)ANSYS的后處理分析模塊獲得了隔膜腔的應(yīng)力分布，扭曲和應(yīng)力線性化結(jié)果。根據(jù)ASME VIII-2標(biāo)準(zhǔn)對(duì)隔膜腔的機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行了校核，并在此基礎(chǔ)上對(duì)隔膜腔的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。
中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品 2013年19期2013-11-16
- 計(jì)量泵隔膜破裂失效分析
n。2009年泵隔膜首次發(fā)生破裂，當(dāng)時(shí)隔膜已使用兩年，更換新隔膜后僅39 天隔膜再次破裂。之后近一年中，更換隔膜14 套，其中最長(zhǎng)使用壽命僅45 天，最短使用壽命3 天，為此對(duì)計(jì)量泵隔膜破裂進(jìn)行失效分析。圖1 失效位置在戊烷進(jìn)出口一、隔膜失效形式計(jì)量泵隔膜破總計(jì)有三種破裂失效形式，圖1 是隔膜破裂失效位置在戊烷進(jìn)出口位置，隔膜沿著戊烷進(jìn)出口撕裂失效，這種失效形式的隔膜使用壽命不超過(guò)7天。圖2 是隔膜破裂失效位置在泵頭壓蓋位置，隔膜沿著壓蓋環(huán)形位置撕裂失效，
設(shè)備管理與維修 2013年3期2013-07-13
- 不同工藝制備的鋰離子電池用隔膜的熱性能
備的鋰離子電池用隔膜的熱性能王海文,懷永建,潘文成,楊曉偉[中航鋰電(洛陽(yáng))有限公司,河南 洛陽(yáng) 471009]分析了靜電紡絲、單向拉伸和雙向拉伸等工藝制備的4種鋰離子電池隔膜的熱收縮、孔隙率和透氣性等隨著熱處理溫度和時(shí)間的變化。隨著溫度的升高,單向拉伸與雙向拉伸隔膜在機(jī)械方向的熱收縮率增大,靜電紡絲隔膜減小;孔隙率均有降低的趨勢(shì);透氣性在測(cè)試溫度范圍內(nèi)(80～95℃)先升高,后降低。靜電紡絲和雙向拉伸隔膜在熱處理4 h后達(dá)到收縮平衡,孔隙率、透氣性變化不
電池 2012年1期2012-09-18
- 隔膜熱處理對(duì)鋰離子電池性能的影響
300384)隔膜是鋰離子電池的重要組成部分,近年來(lái),對(duì)隔膜處理的研究日益受到關(guān)注[1],如摻雜[2]、表面涂覆[3]等。這些措施雖然對(duì)隔膜的性能有所改善,但工藝過(guò)程復(fù)雜,增加了制造成本,并不適于現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)化的要求。文獻(xiàn)[4]報(bào)道通過(guò)電子束輻射處理,可提高隔膜的熱機(jī)械強(qiáng)度,防止高溫貯存時(shí)因隔膜收縮引起的電池內(nèi)部短路。電子束輻射與熱處理對(duì)隔膜的作用類似,而熱處理對(duì)隔膜及電池性能影響的報(bào)道很少,加之熱處理工藝簡(jiǎn)單,容易實(shí)施,因此本文作者研究了熱處理對(duì)隔膜及電
電池 2010年2期2010-07-05