電池隔膜的透氣性測試[論文]

電池隔膜的透氣性測試[論文]

摘要：本文簡要介紹了電池的結(jié)構(gòu)、電池隔膜的作用以及隔膜透氣性的優(yōu)劣對電池性能產(chǎn)生的影響，并介紹了隔膜透氣性檢測專用設(shè)備Labthink BTY-Den的實(shí)際測試情況。


隔膜是構(gòu)成電池的基本材料之一，置于電池的正負(fù)電極之間，有利于提高電池的比容量和比能量，降低電池的內(nèi)阻。好的電池隔膜對于電子絕緣性、離子導(dǎo)電性、材料的厚度和均勻性、力學(xué)強(qiáng)度、耐堿性、透氣性以及電化學(xué)穩(wěn)定性都有要求。

1??電池結(jié)構(gòu)

電池主要由正極、負(fù)極、隔板、電解液四部分構(gòu)成（參見圖1），隔膜是特殊形式的隔板。在使用隔膜之前，漿糊紙?jiān)米鞲舭鍙V泛應(yīng)用于糊式電池和紙板電池中，當(dāng)電池工業(yè)發(fā)展到堿性電池、二次電池之后，以前的漿糊紙已經(jīng)無法滿足電池設(shè)計(jì)的要求，在多種指標(biāo)上均占優(yōu)勢的隔膜就成為主要使用的隔板了。

圖1. 鎳氫電池結(jié)構(gòu)圖

電池隔膜是電池結(jié)構(gòu)中最重要的一部分，它作為電池的正負(fù)極之間的隔離板，首先它必須具備良好的電絕緣性，其次由于它在電解液中處于浸濕狀態(tài)，必須具備良好的耐堿性，并且要有良好的透氣性等。因此電池制造商在選擇隔膜時多選用在較廣的溫度范圍內(nèi)（-55℃～85℃）保持電子穩(wěn)定性、體積穩(wěn)定性、和化學(xué)穩(wěn)定性，對電子呈高阻，對離子呈低阻，便于氣體擴(kuò)散的盡量薄的隔離板。

隔膜性能的好壞在很大程度上將影響電池的循環(huán)壽命和自放電狀況，隔膜孔洞、厚度、阻抗的設(shè)計(jì)也成為判別電池品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)。對于鎳氫電池，如果隔膜的透氣性不好，電池過充時正極產(chǎn)生的氧氣可能無法被快速復(fù)合掉，造成電池內(nèi)壓升高，當(dāng)壓力升高達(dá)到一定值后將從安全閥泄壓從而造成電解液的損失；隔膜透氣性好將有利于電池的氧復(fù)合順利進(jìn)行，增加電池的耐過充性能。對于鋰電池，如果隔膜的透氣性不好，將影響鋰離子在正負(fù)極之間的傳遞，繼而影響鋰電池的充放電。

3??電池隔膜的透氣性檢測

隔膜的透氣性主要是針對氧氣而言，它需要達(dá)到一定的范圍以滿足使用要求。隔膜的透氣性、面密度、吸堿百分比等參數(shù)都是相互關(guān)聯(lián)的。如果隔膜透氣性很大，則隔膜的面密度就會有所降低，這會對電池的性能產(chǎn)生一定的影響。但是如果其它各項(xiàng)參數(shù)均達(dá)到理想的范圍內(nèi)，而隔膜的透氣性卻不好，一樣會影響電池的性能，因此對隔膜的透氣性進(jìn)行檢測是很有必要的。