苯環(huán)結(jié)構(gòu)使PPS具有較大的剛性,而硫醚鍵(-S-)則提供了一定的柔順性。根據(jù)不同的物理、化學(xué)特性,鋰電池隔膜材料可以分為:織造膜、非織造膜(無(wú)紡布)、微孔膜、復(fù)合膜、隔膜紙、碾壓膜等幾類。聚烯烴材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性和相對(duì)廉價(jià)的特點(diǎn),因此聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴微孔膜在鋰電池研究開(kāi)發(fā)初期便被用作鋰電池隔膜。盡管近年來(lái)有研究用其他材料制備鋰電池隔膜,如采用相轉(zhuǎn)化法以聚偏氟乙烯(PVDF)為本體聚合物制備鋰電池隔膜,研究纖維素復(fù)合膜作為鋰電池隔膜材料等。然而,至今商品化鋰電池隔膜材料仍主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。 PPS/氧化鎂是比較主流的選擇,可讓材料導(dǎo)熱系數(shù)上升至1.61W/(m·K);而氮化物在制備和工藝上較為復(fù)雜,但導(dǎo)熱性能也更高。隔膜材料主要是以聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯(polypropylene,PP)為主的聚烯烴類隔膜。中國(guó)香港水電解PPS隔膜供貨商
PPS膜的具體用途如下:1)電絕緣材料為了提高通用電機(jī)、冷凍機(jī)、旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)等快速旋轉(zhuǎn)機(jī)的可靠性,實(shí)現(xiàn)高效、小型化,PPS膜可以用來(lái)代替PET膜。由于PPS膜比PET膜具有更高的耐熱水解性和氟化烴性能,因此具有更好的應(yīng)用效果。此外,PPS膜也可用于SF6氣體變壓器的小型化和未來(lái)高安全性的大型化。2)電子部件PPS膜在可變電容器、電阻元件、扁平電機(jī)線圈絕緣、柔性印刷電路(FPC)薄片鍵盤(pán)基板等均可應(yīng)用。特別是在電容器領(lǐng)域,由于表面安裝技術(shù)(SMT)對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品向前列化發(fā)展,耐熱的PPS膜可以取代陶瓷和鉭電容器,以提高觸點(diǎn)電容器的可靠性和小型化。甘肅高分子PPS隔膜廠家隔膜將陰極室與陽(yáng)極室隔離開(kāi)來(lái)。
聚苯硫醚PPS的分子結(jié)構(gòu)由苯環(huán)與硫原子交互排列,構(gòu)型整齊,易形成熱穩(wěn)定性較高的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。同時(shí),其分子結(jié)構(gòu)使PPS材料具有了高度穩(wěn)定的化學(xué)鍵特性,表面涂覆漿料中含有二氧化鋯和聚合物,其中二氧化鋯等無(wú)機(jī)氧化物納米顆粒是改善其親水性的主要物質(zhì),其改善親水性的機(jī)理可能是氧化鋯中的氧離子與電解液中的水形成氫鍵。因此,表面涂覆的主要目的是改善隔膜的親水性,提高隔膜與電解液的相容性,降低了電解槽的內(nèi)阻。 近年來(lái)隨著5G和電動(dòng)汽車(chē)的普及,改性PPS的應(yīng)用正在不斷拓展,比如電池支架、蓋板、鋰電池隔膜、5G通訊設(shè)備、智能終端等等。
早期是使用石棉作為隔膜材料,但是石棉在堿性電解液中的溶脹性與石棉對(duì)人體的傷害使得其逐漸被淘汰。目前,行業(yè)內(nèi)較為廣使用的隔膜為以聚苯硫醚(PPS)織物為基底的新型復(fù)合隔膜。其中,PPS織物作為基底能夠提供一定的物理支撐作用,同時(shí)PPS織物有著耐熱性能優(yōu)異、機(jī)械強(qiáng)度高、電性能優(yōu)良的特點(diǎn)。但是PPS織物的親水性太弱,如果只用PPS織物作為隔膜,會(huì)造成電解槽內(nèi)阻過(guò)大,因此需要對(duì)PPS織物進(jìn)行改性,增強(qiáng)其親水性。探究隔膜中的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系,對(duì)于我們理解復(fù)合隔膜高性能的原因以及后續(xù)對(duì)于復(fù)合隔膜的改進(jìn)是至關(guān)重要的。聚烯烴材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性和相對(duì)廉價(jià)的特點(diǎn)。
PPS目前主要通過(guò)纖維填充和合金兩種方式,來(lái)提升機(jī)械性能。除了常見(jiàn)的玻纖增強(qiáng),目前碳纖維、芳綸纖維等填料也是逐漸“走紅”的改性體系。這個(gè)比較常見(jiàn),不再過(guò)多贅述,展示一些具體的案例——除了纖維,合金共混也是另外一種行之有效的改性體系。其中不得不重點(diǎn)一提的,當(dāng)屬PPS/彈性體體系。通俗來(lái)說(shuō),彈性體的改性原理相當(dāng)于給材料套上一層“安全氣囊”:當(dāng)共混物受沖擊時(shí),彈性體粒子會(huì)首先發(fā)生形變,通過(guò)微孔和空穴來(lái)吸收沖擊能量;同時(shí)產(chǎn)生剪切屈服或產(chǎn)生銀紋,讓材料由脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂,提高韌性。同時(shí)PPS織物有著耐熱性能優(yōu)異、機(jī)械強(qiáng)度高、電性能優(yōu)良的特點(diǎn)。河北實(shí)驗(yàn)室PPS隔膜要求
隔膜的氣密性是至關(guān)重要的,對(duì)出口氣體的純度有很大影響。中國(guó)香港水電解PPS隔膜供貨商
同時(shí)產(chǎn)生剪切屈服或產(chǎn)生銀紋,讓材料由脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂,提高韌性。為了提升材料介電性能,目前一般會(huì)采用共混合金的方式。比如PPS/LCP,據(jù)研究表明,該合金體系能在1MHz下,介電常數(shù)比較好可達(dá)2.5。具體來(lái)看,國(guó)內(nèi)LCP大廠珠海萬(wàn)通此前研究的PPS/LCP+GF增強(qiáng)復(fù)材,就滿足了兼顧力學(xué)性能和熔接強(qiáng)度的需求,將有望應(yīng)用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)和大尺寸制件。PVS/PPS和傳統(tǒng)聚烯烴隔膜相比,雖然厚度有所增加,但能保證更好的浸潤(rùn)性能,且比聚烯烴隔膜的放電比容量更高。 此前常用的隔膜材料是聚烯烴,但聚烯烴材料的電解液浸潤(rùn)性和熱穩(wěn)定性比較差,高溫下也容易產(chǎn)生收縮熔融。中國(guó)香港水電解PPS隔膜供貨商
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