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等離子處理技術plasma treatment提高電池隔膜表面潤濕性

日前,三星宣布了一項大規模召回計劃,涉及福特、奧迪以及Stellantis旗下的180196輛汽車。

美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)指出這些車輛電池單元的隔膜存在損壞,在長期充放電過程中,可能會導致火災的發生。

鋰電隔膜

此次召回使電池安全問題再次成為行業焦點,作為鋰電池的關鍵組成部分之一,隔膜的品質直接關乎電池壽命與安全。


隔膜表面潤濕性對電池性能的影響

隔膜位于正負極之間,具有防止電池短路以及傳輸離子的作用,需具備高孔隙率、均勻浸潤電解液的能力。

隔膜潤濕性不足將導致電解液無法充分浸潤隔膜孔隙,影響離子傳輸,導致電阻內阻增加,界面阻抗升高,甚至引發熱失控,嚴重影響電池安全性。

隔膜表面潤濕性

*圖源網絡,侵刪

然而,傳統隔膜材料如聚烯烴(PP、PE)在潤濕性方面存在不足,導致電池內阻較大,充放電效率與倍率性能欠佳。

傳統的隔膜改性方法包括涂層改性和化學接枝改性等,雖然能提升潤濕性,但存在工藝復雜、成本高、降低孔隙率或環境污染等局限性。


等離子處理提升鋰電池隔膜表面潤濕性

等離子表面處理技術利用高能粒子轟擊材料表面,改變表面化學和物理性質,從而提高潤濕性。

寬幅等離子清洗機

*寬幅等離子清洗機

設備優勢

①處理面積廣:可實現大面積處理(晟鼎可實現800mm的寬度處理),有助于提高生產效率

②處理效果均勻:處理效果更均勻穩定,能夠滿足鋰電池隔膜的處理需求

③處理溫度低:處理溫度更低,避免對隔膜造成熱損傷


等離子處理鋰電池隔膜

通過等離子表面處理在隔膜表面引入極性基團,提升表面能,可增強隔膜與電解液的浸潤性,減少電池充放電過程中產生的安全問題。

鋰電池隔膜

*鋰電池隔膜,圖源網絡,侵刪

由上圖可見:等離子處理后,隔膜的水滴角降低至28.72°,其表面親水性得到提高,有效改善隔膜與電解液的相容性,從而提高電池的導電性和充放電性能。


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