伴随新能源汽车、智能手机等电子商品的普及,锂电池作为其主要动力来源之一,市场需要不断增长。然而,现有些锂电池隔膜在高温环境下容易损毁,致使电池性能降低。因此,研发具备高耐热性能的锂电池隔膜成为了业界亟待解决的问题。湖南工业大学材料与先进制造学院席柳江博士团队针对这一问题,历经多年的研究和实验,终于成功研制出了具备高耐热性能的锂电池隔膜黏合剂。这种黏合剂可以使锂电池隔膜在高温环境下维持好的稳定性和性能,有效提升了锂电池的用法寿命和安全性能。
伴随新能源汽车、智能手机等电子商品的普及,锂电池作为其主要动力来源之一,市场需要不断增长。然而,现有些锂电池隔膜在高温环境下容易损毁,致使电池性能降低。因此,研发具备高耐热性能的锂电池隔膜成为了业界亟待解决的问题。
过去,隔膜的耐热温度一直是制约锂离子电池进步的要紧原因。此前,这项技术一直被日本和韩国学会,他们将隔膜耐热温度控制在160摄氏度左右。然而,伴随电动汽车等新能源产业的进步,对锂电池的需要愈加大,需要提升电池的能量密度和使用年限。因此,研发出具备高温稳定性的隔膜成为了当务之急。
湖南工业大学材料与先进制造学院席柳江博士团队针对这一问题,历经多年的研究和实验,终于成功研制出了具备高耐热性能的锂电池隔膜黏合剂。这种黏合剂可以使锂电池隔膜在高温环境下维持好的稳定性和性能,有效提升了锂电池的用法寿命和安全性能。

锂电池由正极材料、负极材料、隔膜、电解液等主材及其他包辅材组成,隔膜最具技术壁垒。当电池热失去控制时,隔膜受热缩短容易短路,需要涂上一层无机材料。席柳江团队研发的就是涂在这层无机材料与隔膜之间的“胶水”——锂电池水性黏合剂。该商品已经通过了系列高温环境中的耐热性研究实验及电芯针刺实验等安全测试,性能均达到国际领先水平。
席柳江介绍,锂枝晶在180摄氏度左右就会熔化,因为锂枝晶刺穿隔膜致使电池短路,引起电池包热失去控制,是现在新能源汽车电池失火的主要原因。他表示,研制过程中最大的难点,一方面是粘结力的问题,伴随材料玻璃化转变温度提升,即耐热性提升,胶水的粘接力急剧降低,比较容易变成塑料粉一样失去粘接力;其次是水分残留的问题,胶水耐热性提升,需要含有更多的有机聚合物盐类成分,但盐类成分增加,吸水性增强,制作出来的陶瓷隔膜残留水分高。现在研发的第三代商品GR-508系列,胶水耐热从第二代商品的180摄氏度左右,提升到200摄氏度以上,且水分残留量低于万分之五。
俄罗斯工程院外籍院士、湘潭大学教授王先友,中南大学教授刘洪涛对于该项研究给予高度评价,他们觉得,该专利技术达成锂电池中涂覆膜缩短温度大于锂枝晶熔点温度,使锂电池具备更高的安全性和更长的寿命。
这一技术的突破,不只能够帮助提升锂电池的市场竞争优势,减少生产本钱,还将为新能源汽车、无人机等新兴产业的进步提供有力支持。同时,这也是中国科学家在锂电池范围获得的一项要紧突破,展示了中国在新材料研究范围的实力和潜力。
据了解,这项技术已经引起了国内外专家的广泛关注和认同。席柳江博士表示,他们将继续深入研究,不断提升隔膜的耐热性和稳定性,为推进锂离子电池的进步做出更大的贡献。





