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zxyzxy

铜虫 (小有名气)

[交流] 锂离子模拟电池中隔膜问题+容量偏低分析

在制作模拟电池过程中,有时候需要用一点滤纸将正负极隔开,并且浸润在电解液中,我想问的是,这个滤纸有隔膜的作用么?
如果加了这个滤纸,还是否用加celgard的隔膜?
如果不加celgard隔膜,会导致什么后果?
谢谢各位!

[ Last edited by zxyzxy on 2008-7-24 at 02:09 ]
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wangzhen1108

金虫 (小有名气)

你说的滤纸就是隔膜吧,隔膜的作用就是把正负极隔开防止短路,还能吸附电池中电化学反应所需的电解液,确保高的离子导电率;有的隔膜还能防止对电池反应有害的物质在电极间的迁移,保证在电池发生异常时电池反应停止,提高电池的安全性能。
我认为只要加隔膜就行了,没有必要用“滤纸”,它会影响锂离子的迁移,而且搞不清什么材质的滤纸可以放在锂离子电池电解液中。
2楼2008-07-24 00:07:17
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zxyzxy

铜虫 (小有名气)

谢谢解答。
不过我这里有人用滤纸,好像叫whatman这个牌子,具体什么型号不知道,他在模具中放完锂后,就点入电解液,然后放了大约3片滤纸,最后放入三元正极材料。我问他你怎么不加隔膜呢(我是指一般的那种celgard隔膜,PP-PE之类的),他说他们不用,直接用滤纸,我听完挺诧异的,也没跟他争。最后,在2.8-4.4V区间,以0.1C(1C=160mAh/g)电流充放电,我认为自己合成的最好的LiNi1/3 Mn1/3Co1/3O2(从其他表征结果判断的), 首次放电容量才138 mAh/g,首次充放电效率为93.4%,后面充放电效率均超过96%,且容量有较小衰减。我觉得放电容量偏低跟他没用Celgard隔膜有直接关系,那个滤纸肯定在一定程度上阻碍了锂离子的迁移。其实我倒不认为滤纸没有作用(也许有其他作用),只不过我认为应该加入celgard隔膜,看过的文献,还没有说不用celgard隔膜的,呵呵。还有一点,他只用了大约40mg的正极材料,正极材料:乙炔黑 VDF=80 :10 :10 (我认为活性材料应占85%-90%)。由于没有用更多的材料,他直接用研磨的方法,将以上三种材料“混匀”,(我认为应该用磁力搅拌),而且他没有将正极材料负载在铝箔上,而是负载在一种方形的铁网罩(大约1cm2)上,我认为这个东西不能保证正极材料能均匀负载在上面,也有可能导致电池最后容量偏低。
总结起来,我想问一下,以下几方面是否都有可能是导致电池容量便宜的原因
1    没用celgard隔膜。
2    浆料没有混匀。
3    没有用铝箔附载
4    活性材料所占比例偏小。
请大家也帮我分析分析,我应该从哪些方面做一些改进措施,多谢多谢!
3楼2008-07-24 02:05:46
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csulwp

金虫 (正式写手)

电池行业老兵

隔膜必须要有的特性:
1)基本特性:基准重量;厚度;离子交换能力;宽度
2)机械性能:孔隙尺寸;透气性;抗拉强度;抗穿刺强度
3)湿润性能:芯吸速率;受压时的芯吸速率;电解掖的吸收和保持;受压时的电解液吸收情况;电解电阻;
4)稳定性:电化学考虑因素;接枝的稳定性;隔膜的机械稳定性;可湿性的保持;电解电阻的保持;搁置寿命;
5)可充电式电池性能:电荷保持能力;循环寿命
Shiningisnottheprivilegeofthesun,Ialsoshine.
4楼2008-07-24 08:55:12
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waterice691

金虫 (小有名气)

锂离子模拟电池中隔膜问题+容量偏低分析

我猜他用的滤纸实际上是玻璃纤维,主要是为提高电池的安全性考虑的,加一片,两片还是三片看具体情况要求而定,至于没加隔膜的原因,是否是玻璃纤维够多只要阻隔正负极短路就可以,而容量不在他的主要考虑范围?至于正极材料涂抹到不锈钢网上,问题不大吧,涂抹之后不是还要滚压吗?他用什么做粘结剂?
去争取
5楼2008-07-24 13:58:13
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zxyzxy

铜虫 (小有名气)

引用回帖:
Originally posted by waterice691 at 2008-7-24 13:58:
我猜他用的滤纸实际上是玻璃纤维,主要是为提高电池的安全性考虑的,加一片,两片还是三片看具体情况要求而定,至于没加隔膜的原因,是否是玻璃纤维够多只要阻隔正负极短路就可以,而容量不在他的主要考虑范围?至 ...

谢谢回复。
滤纸应该就是玻璃纤维,大概加了3片。我就不明白为什么不加Celgard隔膜?
另外,他将正极材料涂在网格上后,没有滚压,直接就放到80度下烘干了,大约16小时。粘结剂就用的PVDF,没看他用NMP或PTFE溶剂。另外,他也没加石墨,我觉得这些都可能导致电池放电容量偏低。你觉得呢?
多谢多谢!希望大家帮我分析分析,最好也能说说自己是怎么做电池的,互相交流一下,呵呵。
6楼2008-07-24 17:40:38
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waterice691

金虫 (小有名气)

你在哪个实验室发现的,不会在韩国的某实验室吧,哈哈
去争取
7楼2008-07-25 15:22:02
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zxyzxy

铜虫 (小有名气)

引用回帖:
Originally posted by waterice691 at 2008-7-25 15:22:
你在哪个实验室发现的,不会在韩国的某实验室吧,哈哈

不是韩国。请大家再帮忙分析分析,谢谢!
8楼2008-07-26 01:17:50
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smg002

铜虫 (小有名气)

楼主,以下是几点我的看法:
Capenergy
9楼2008-07-26 08:06:09
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smg002

铜虫 (小有名气)

1、正极不一定用铝箔,也可以用不锈钢网,国内有公司曾在发明专利中使用斜拉铝箔;
Capenergy
10楼2008-07-26 08:08:17
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