鋰電池隔離膜用勃姆石粉

高純勃姆石近年來,許多氧化鋁粉生產廠商開始積極投入開發,主要是看上它在鋰電池隔離膜塗層應用潛力。

現在鋰電池隔離膜塗層主要使用高純奈米氧化鋁粉,但因氧化鋁的硬度較大,因此在加工和塗覆過程中,對設備的磨損大,在成本上相對於勃姆石來說偏高。而勃姆石具有耐熱溫度高,與有機物相容性好等特點,硬度低可減少對設備的磨損,而且成本上有優勢。而且研究顯示勃姆石塗層,能夠在較低的塗層厚度的前提下,顯著的提升隔離膜的熱穩定性,改善電池的倍率性能和循環性能,同時較薄的塗層厚度有助於提升鋰離子電池的體積能量密度。

另外氧化鋁的強吸水特性為鋰電池的生產帶來困擾,不塗覆氧化鋁的PE/PP膜,在注液前只需80℃烘乾即可滿足要求,塗覆氧化鋁後,電蕊需要在110℃以上溫度烘幹才能滿足注液要求。用勃姆石替代氧化鋁的話,因為勃姆石已是一水鋁,吸水量有限,可以降低烘乾溫度。

也有研究顯示PE達到140℃融化後,勃姆石與PE之間相互融合產生穩定的界面結構,從而防止PE隔離膜繼續收縮,可以提升鋰離子電池的安全性。因此有許多人認為勃姆石代替氧化鋁的趨勢不可擋。

勃姆石又稱軟水鋁石,分子式是γ-AlOOH(水合氧化鋁),是鋁土礦的主要組成成分,可作為阻燃劑,400℃以上分解。對於鋰電池隔離膜塗層材料的粒徑要求與純度要求,勃姆石更容易達到,因此也讓氧化鋁生產廠商紛紛投入研究的原因之一。

鋰電池隔離膜使用的勃姆石,需具備以下特性:

1)具有好的化學和電化學穩定性,不被電解液腐蝕

2)優異的電絕緣性,電池工作放熱時膨脹,有效阻斷電流,勃姆石金屬含量需被控制

3)塗覆後,不影響鋰離子的穿透和隔離膜的透氣性,勃姆石塗覆厚度越小越好,可以降低內

阻,提高能量密度

4)粒度均勻,可有效降低塗層厚度並確保厚度均勻性

5)有效提高隔離膜在鋰電池工作放熱時的熱穩定性

6)硬度低,減少塗層材料對於機械的磨損

7)易分散在漿料中,提高塗層的均勻性

8)有好的wetting性,減少塗層的掉粉問題