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等离子处理技术plasmatreatment提高电池隔膜表面润湿性

发布时间:2025-02-26

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  日前,三星宣布了一项大规模召回计划,涉及福特、奥迪以及Stellantis旗下的180196辆汽车。

  美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)指出这些车辆电池单元的隔膜存在损坏,在长期充放电过程中,可能会导致火灾的发生。

等离子处理技术plasmatreatment提高电池隔膜表面润湿性(图1)

  此次召回使电池安全问题再次成为行业焦点,作为锂电池的关键组成部分之一,隔膜的品质直接关乎电池寿命与安全。

  隔膜位于正负极之间,具有防止电池短路以及传输离子的作用,需具备高孔隙率、均匀浸润电解液的能力。

  隔膜润湿性不足将导致电解液无法充分浸润隔膜孔隙,影响离子传输,导致电阻内阻增加,界面阻抗升高,甚至引发热失控,严重影响电池安全性。

等离子处理技术plasmatreatment提高电池隔膜表面润湿性(图2)

  然而,传统隔膜材料如聚烯烃(PP、PE)在润湿性方面存在不足,导致电池内阻较大,充放电效率与倍率性能欠佳。

  传统的隔膜改性方法包括涂层改性和化学接枝改性等,虽然能提升润湿性,但存在工艺复杂、成本高、降低孔隙率或环境污染等局限性。

  等离子表面处理技术利用高能粒子轰击材料表面,改变表面化学和物理性质,从而提高润湿性。

等离子处理技术plasmatreatment提高电池隔膜表面润湿性(图3)

  ①处理面积广:可实现大面积处理(晟鼎可实现800mm的宽度处理),有助于提高生产效率

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  通过等离子表面处理在隔膜表面引入极性基团,提升表面能,可增强隔膜与电解液的浸润性,减少电池充放电过程中产生的安全问题。

等离子处理技术plasmatreatment提高电池隔膜表面润湿性(图4)

等离子处理技术plasmatreatment提高电池隔膜表面润湿性(图5)

  由上图可见:等离子处理后,隔膜的水滴角降低至28.72°,其表面亲水性得到提高,有效改善隔膜与电解液的相容性,从而提高电池的导电性和充放电性能。

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