本技术涉及新能源材料制备领域,特别是一种PVDF-PVA压电传感复合电池隔膜的制备方法及其在电池中的应用。该隔膜采用聚偏二氟乙烯与聚乙烯醇复合而成,通过N,N-二甲基甲酰胺等溶剂辅助,实现高性能电池隔膜的制备。
背景技术
锂离子电池是目前最为广泛应用的二次电池技术之一,其在移动设备、电动汽车、储能系统等领域都有广泛的应用。但是锂离子电池在使用过程中可能存在一些安全隐患,这些隐患包括但不限于以下几个方面:过热和燃烧:过充、过放电或者外部短路等情况可能导致锂离子电池过热甚至起火。在极端情况下,这可能导致电池爆炸,释放有毒气体并引发火灾;机械损伤:锂离子电池的外壳一旦受到损伤,可能导致电解液泄漏,进而引发电池的短路和过热;老化和循环寿命:随着电池的使用和充放电循环次数增加,电极材料会发生老化,导致电池性能下降,甚至出现安全隐患。为了解决上述安全隐患,研究人员采用一系列安全测试如高压电气测试、热极限测试、机械极限测试等监测锂离子电池的安全问题。
中国专利申请CN 117832754A公开了一种锂离子电池用隔膜及其制备方法和应用,通过采用柔性压电PVDF作为锂离子电池隔膜材料,在锂离子电池运行过程中能够通过反过电位减弱锂离子向锂成核沉积部位的扩散沉积驱动力,进而有效遏止锂枝晶的形成,同时使锂金属负极表面平整,减少电池容量损失。中国专利申请CN 111244364B公开了一种PVDF涂覆隔膜及其制备方法、锂离子电池,所述PVDF涂层中含有PVDF组合颗粒,以使PVDF涂层中的微孔孔径与基膜保持一致。大粒度PVDF颗粒有支撑、造孔作用,小粒度PVDF颗粒提供隔膜与电池正、负极极片的主要粘接力,而粘结剂将涂层与基膜粘接在一起,由此,特定比例的PVDF组合颗粒使涂层中微孔孔径与基膜保持一致,降低了电池内阻,提高了电池的循环寿命和充放电效率。
所述两种PVDF隔膜都仅仅提到了其对锂离子电池的电池循环寿命和充放电效率的提升,对PVDF隔膜的压电传感特性和监测锂离子电池内部压力并没有太深入的研究。
实现思路