With the rapid development of new energy vehicles, energy storage systems and consumer electronics, the high energy density, long cycle life and safety of lithium-ion batteries have become the core issues of concern to the industry. As one of the key components of lithium batteries, the diaphragm directly affects the thermal stability, ion conduction efficiency and safety of the battery. In recent years, Aluminiumoxidpulver er blevet et vigtigt valg til forbedring af membranens ydeevne som et belægningsmateriale til lithiumbatteri -membraner på grund af dets fremragende højtemperaturresistens, elektrolytaffinitet og mekanisk styrke .
Rollen og udfordringerne ved lithiumbatterisparatorer
Lithium -batteriseparatoren er placeret mellem de positive og negative elektroder, og dens hovedfunktioner inkluderer:
• Fysisk isolering: Forhindre de positive og negative elektroder i at kontakte hinanden direkte og forårsage en kortslutning .
• Ionledning: Tillad lithiumioner at passere frit for at sikre den normale drift af batteriet .
• Termisk beskyttelse: Oprethold strukturel stabilitet i miljøer med høj temperatur for at forhindre termisk løbsk .
Selvom traditionelle polyolefin -separatorer har god kemisk stabilitet og lave omkostningsfordele, har de stadig følgende problemer:
• Dårlig høj temperaturresistens: PE/PP smelter og krymper ved 130 ~ 160 grader, hvilket forårsager batteri kortslutning .
• Utilstrækkelig elektrolytforventelighed: påvirker iontransmissionseffektivitet og øger intern modstand .
• Lav mekanisk styrke: Det er vanskeligt at hæmme væksten af lithium -dendritter, og der er en risiko for punktering .
Løsning: Belægning af separatorens overflade med aluminiumoxidpulver med høj renhed kan forbedre ovenstående problemer .
Anvendelsesprincip for aluminiumoxidpulver i lithiumbatteri -separatorer
(1) Forbedret termisk stabilitet - Højtemperaturbestandigt beskyttende lag
• Aluminiumoxid er så højt som 2050 grad, hvilket er meget højere end PE/PP .
• Ved høje temperaturer danner aluminiumoxidbelægningen et stift skelet for at hæmme krympningen af separatoren .
• Forhindrer effektivt termisk løb af batteriet og forbedrer sikkerheden .
(2) Optimeret elektrolytforvaltning - Forbedret iontransport
• Overfladen af aluminiumoxid er rig på hydroxylgrupper og har superlyofilicitet, som kan reducere elektrolytens kontaktvinklen .
• Forøg den væskeabsorptionshastighed for separatoren med 20%~ 30%, reducer intern modstand og forbedrer hurtig opladningsydelse .
(3) Forbedret mekanisk styrke - anti -dendritisk punktering
• Nano-alumumina har høj hårdhed, og punkteringsstyrken for separatoren efter belægning øges med 50%~ 100%.
• Inhiberer effektivt lithium -dendritindtrængning og forlænger batteriets levetid .
(4) Kemisk stabilitet - sikker og langvarig
• Stabil over et bredt spændingsområde og deltager ikke i bivirkninger .
• Det kan absorbere skadelige stoffer såsom HF i elektrolytten og reducere elektrodekorrosion .
Applikationsfelter med aluminiumoxidcoatede membraner
(1) Strømbatterier (elektriske køretøjer, elværktøj)
• Krav: Høj sikkerhed og høj temperaturresistens .
(2) Energilagringsbatterier (gitter, husholdningsenergilagring)
• Krav: lang levetid og lav selvudladning .
(3) Forbrugerelektronik (mobiltelefoner, bærbare computere)
• Krav: Lys og tynd, hurtig opladningskompatibel .
(4) Specielle batterier (militær industri, rumfart)
• Krav: Ekstrem temperaturstabilitet .
Alumina powder, as a coating material for lithium battery separators, has become a key solution to improve battery safety and performance due to its advantages of high temperature resistance, enhanced wettability, puncture resistance and chemical stability. With the rapid development of the new energy industry, high-performance alumina separator coating technology will continue to innovate and promote the lithium battery industry to develop in a safer and higher energy density retning .