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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 电化基础 » 请教电池的隔膜和聚合物固体电解质。
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ZANCAI

新虫 (著名写手)

[求助] 请教电池的隔膜和聚合物固体电解质。

在文献中看到锂离子电池的多孔隔膜(separator)是用聚合物做成的，请问这个隔膜就是聚合物固体电解质吗？另外隔膜它的作用是什么，可以不用隔膜，只有溶液池的吗？
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1楼 2012-09-06 04:52:53
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回帖置顶 ( 共有1个 )

电池小兵

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
seagrove: 金币+3, ECEPI+1, 应助积极 奖励！ 2012-09-07 10:14:37
ZANCAI: 金币+3 2012-09-11 00:29:16
1、隔离膜和聚合物电解质是不一样。
(1)功能上的不一样。
隔膜只导离子不导电子，可以把正负极的分开，不让它们短路，同时又能让锂离子通过，但隔离膜本身是不带锂离子的，锂离子由加入液态的电解质提供。这种电池一般称为液态锂离子电池。
聚合物固体电解质在电池中既起到隔离正负极的作用，又起到导通锂离子的作用。常用的固体聚合物电解质可以是“干态”的，也可以是“胶态”的，目前大部分采用聚合物胶体电解质。

2、不用隔膜，只有溶液池，保证正负极不接触，理论上是可以的，但这样的话，为保证正负极不接触，需要控制的距离比较远，锂离子导通路径很长，溶液内阻比较大，电池的极化很大，几乎无法充放电。（小兵做过这个试验）
加了隔膜，正负极之间的距离仅有30微米左右，锂离子导通路径很短，溶液内阻小，电池的欧姆极化小，有利于充放电。
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【欢迎加入小兵建的“电化学与锂电”QQ群：255149470】语录：在茫茫众生中，我不是歌星、也不是影星、更加不是幸运星，我只是一个想踏踏实实研究电池的无名小兵!
8楼2012-09-07 09:12:40
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

langzhizhou

版主 (职业作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
ZANCAI: 金币+3 2012-09-11 00:30:02
引用回帖:
6楼: Originally posted by ZANCAI at 2012-09-06 20:53:52
但是我不明白为什么一定要隔离膜呢？把正负极分开一些不行吗？而且加了隔离膜离子流动的速度不是变慢了吗？...

你这涉及到实验室研究和商业电池的区别/
实验室不用考虑很多商业因素,实验结果出来就好
儿商业电池必须要考虑成本以及能量密度等等

加入隔膜以后我可以把电池成负极直接垫片或者卷绕,只利用隔膜空隙间的电解液就足以提供电池c充放电所需,可以把单位质量或者单位体积的电池的容量做的很高,效果你懂得..

至于加了隔膜锂离子流动性会不会变慢,从理论上讲肯定会有阻碍,因为隔膜的孔隙率在30-40%(我没记混的话),
但是商业锂离子电池的容量性能影响绝不是取决于溶液中这一点影响,而电极材料内部的扩散远小于电解液中的扩散,这一点制约着电池倍率性能的发挥,

两害相权取其轻吧,商业电池考虑综合因素
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何处高楼无可醉，谁家红袖不相怜！
11楼2012-09-07 23:59:58
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普通回帖

lapuland

铜虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
seagrove: 金币+2, 感谢应助交流 2012-09-06 07:58:38
ZANCAI: 金币+1 2012-09-11 00:30:23
separator和solid电解质是不一样的，separator 顾名思义就只是一层把正负极物理性的分开的膜，电池要工作的话，还需要加入液体电解质，它才是Li+交换的载体，而固体电解质本身就是Li+交换的载体，起到电解液的作用。
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2楼2012-09-06 07:42:11
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乾坤亮

金虫 (正式写手)

寻理者

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
seagrove: 金币+1, 鼓励新虫多多应助交流 2012-09-07 10:14:59
ZANCAI: 金币+1 2012-09-11 00:30:28
多孔隔膜(separator)和聚合物电解质是不一样的，隔膜的作用是防止正负极物理接触，避免造成短路。
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还原真相
3楼2012-09-06 08:11:28
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gengxin60

木虫之王 (文学泰斗)
实验室可以不用，但是实际必须要用
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4楼2012-09-06 08:15:55
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毅志

铜虫 (小有名气)
★
感谢参与，应助指数 +1
seagrove: 金币-1, 应助指数-1, 很抱歉，您的回复不能算作应助 2012-09-07 10:15:14
问题很简单。
建议百度一下，会有准确全面的答案。
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5楼2012-09-06 10:04:31
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ZANCAI

新虫 (著名写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by 乾坤亮 at 2012-09-06 08:11:28
多孔隔膜(separator)和聚合物电解质是不一样的，隔膜的作用是防止正负极物理接触，避免造成短路。

但是我不明白为什么一定要隔离膜呢？把正负极分开一些不行吗？而且加了隔离膜离子流动的速度不是变慢了吗？
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6楼2012-09-06 20:53:52
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乾坤亮

金虫 (正式写手)

寻理者

【答案】应助回帖

这怎么分开啊？？呵呵，隔膜的厚度也就15-20um吧，而且隔膜是有孔的，这些孔允许离子通过的。。。
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还原真相
7楼2012-09-07 08:41:09
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lhtpp

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
ZANCAI: 金币+2 2012-09-11 00:29:46
理论上可以不用隔膜，但必须保证正负极之间通过离子导通。为了提高电池的体积能量密度，尽可能地将正负极靠近，这样就势必存在正负极短路的危险，因而人为地加入隔膜分开两极。隔膜的另外一个重要作用是防止脱落的正负极活性物质混到一起导致电池失效。
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一花一世界，一草一天堂，一叶一如来，一砂一极乐，一方一净土，一笑一尘缘，一念一清静。大悲无泪，大悟莫言，大笑有声！
9楼2012-09-07 13:12:44
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ZANCAI

新虫 (著名写手)
引用回帖:
9楼: Originally posted by lhtpp at 2012-09-07 13:12:44
理论上可以不用隔膜，但必须保证正负极之间通过离子导通。为了提高电池的体积能量密度，尽可能地将正负极靠近，这样就势必存在正负极短路的危险，因而人为地加入隔膜分开两极。隔膜的另外一个重要作用是防止脱落的正 ...

谢谢你的回复，另外请问一下有隔膜的话离子导通的速率是否会变慢。
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10楼2012-09-07 20:59:54
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