深度：常见锂离子电池隔膜失效分析‘天博全站app登录入口’

本文摘要：锂离子电池主要由正、负极极片和隔膜、电解液、外壳和正负极端子构成，其中隔膜在锂离子电池的内部起着了至关重要的起到。

锂离子电池主要由正、负极极片和隔膜、电解液、外壳和正负极端子构成，其中隔膜在锂离子电池的内部起着了至关重要的起到。在锂离子电池的内部，隔膜不仅要防止正负极之间认识，超过电子绝缘的效果，还要维持一定的孔隙率容许电解液中的离子穿越隔膜，在正负极之间往复运动。在符合上述的基本拒绝的同时，隔膜还要超过安全性的拒绝，例如在充放电循环过程中在负极的表面不会构成锂枝晶，锐利的锂枝晶发展到一定的程度可能会击穿隔膜造成正负极之间再次发生短路，获释大量的热，从而引起锂离子电池的热失控，造成相当严重的安全事故。

或者在电池再次发生断裂针刺的过程中，由于局部短路点释放出来大量的热，造成隔膜再次发生热收缩，造成大面积的正负极认识，必要引发电池发生爆炸发生爆炸，因此隔膜对锂离子电池的性能和安全性都具有最重要的影响。　　为了符合锂离子电池隔膜对性能和安全性方面的拒绝，人们研发出有了多种填充隔膜，例如PP-PE-PP三层填充隔膜，在电池温度低于130℃时，中间层的PE层会再次发生熔融，而两侧的PP隔膜熔点较高，起着承托起到，熔融的PE阻塞PP隔膜上的孔隙，从而超过切断静电的起到。

再行如陶瓷涂层隔膜，在普通隔膜的基体上填充物Al2O3等无机氧化物，在高温时对隔膜起着承托起到，增加隔膜膨胀，从而提升锂离子电池的安全性。　　近日，麻省理工学院的XiaoweiZhang等人对多种不同工艺和结构的隔膜展开了机械性能的研究，分析了造成隔膜过热的机械参数。这些隔膜包括了干法工艺制取的PE隔膜和三层填充隔膜，湿法工艺制取的陶瓷涂层隔膜，以及无纺布工艺制取的隔膜，这基本上涵括了目前市场时少见的隔膜类型。

实验主要测试了上述几种隔膜在横向（MD）、纵向（TD）和对角线方向（DD）的单向剪切强度，厚度传输实验和轴向放血实验，这些实验说明了各种隔膜的过热机械参数。XiaoweiZhang等人根据上述结果创建了一个PE隔膜的有限元模型，精确的预测了PE隔膜在单向剪切实验和厚度传输试验中的PE隔膜的对系统结果。　　明确实验过程如下，首先将参予测试的隔膜材料根据ASTM针对薄膜材料的D882规范的拒绝，做成了具备规则形状的长条形试样，剪切实验使用Instron5944单向拉力机展开测试，拉力读取速度为25mm/min。

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