随着锂电池在军工、汽车、航空器、无人机、智能机器人等领域的广泛应用,其安全性问题备受关注。江苏通灵电器股份有限公司凭借自主研发的PPS(聚苯硫醚)固态隔膜,为高比能电池构建起一道安全防线。
2025年7月,通灵股份的PPS固态隔膜在轻工业化学电源研究所的针刺实验中表现优异。根据国标GB/T 31485-2015,采用该隔膜组装的5.5Ah、4.3V满电高镍硅碳电池在模拟最恶劣内部短路条件下,未冒烟、未爆炸、未起火,温升峰值仅为49℃,展现出出色的安全特性。
PPS固态隔膜通过多种机制提升高比能电池的安全性。其高致密性和碱金属高选择透过性可促进锂金属在负极表面均匀沉积,减少锂枝晶生成。此外,PPS固态隔膜有利于锂离子高速扩散,降低电解液用量,同时其高致密性可预防枝晶刺穿隔膜。
PPS固态隔膜的离子选择透过性可有效阻止金属离子从正极向负极迁移。Li+能够通过隔膜体相和表面扩散,而正极溶出的金属离子仅能通过表面少量间歇扩散,抑制其对负极的破坏。PPS固态还可吸附HF中的H+和F-,使其无法扩散至负极表面,增强SEI膜稳定性。
在极端条件下,PPS固态隔膜具备抑制内短路的能力。针刺引发的局部温升可使PPS内部痕量电解液挥发,隔膜阻抗迅速升高,形成内部断路,抑制短路电流和焦耳热产生。同时,其耐高温特性可阻断短路扩散,抑制热失控链式反应。
PPS固态隔膜在高温环境下表现出优异的稳定性。在250°C高温下不发生收缩,保持正负极物理隔离。其氧气透过率较传统PE/PP隔膜低一至两个数量级,有效阻隔正极释氧,防止热失控加剧。
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