高温复合隔离膜改善锂离子电池安全性的研究

⑵ 复合隔膜电池针刺

　　图11是复合隔膜电池用5mm直径钨针钉刺实验结果，电池表面温度最高为58℃，电池安全。实验后电池照片如图12所示。

图11 5Ah电池的钉刺实验
Fig. 11 Pinprick test of 5Ah battery

图12 5Ah电池钉刺后电池外观
Fig. 12 Photo of 5Ah battery after pinprick test

　　在针刺过程中，电池的外包装铝塑膜几乎不发生变化，电池外形基本完整。

　　从以上实验结果可以得出，针刺过程中复合隔膜电池的安全性好于PE隔膜电池。可能的原因为：在针刺过程中，引起电池内部局部短路，内部温度剧烈升高，由于复合隔膜的最高承受温度（近300℃）远优于常规隔膜的温度（约135℃），当温度超过常规隔膜的温度时，电池发生大面积短路，电池发生暴燃现象；由于复合隔膜具有更高的温度承受能力，降低了电池发生大面积短路的可能性，从而使复合隔膜在一定程度上提高了电池安全性。

4 结论

　　(1) 过充电：PTFE隔膜的使用在耐温性能上具有一定的优势，但不能解决电池发生爆炸燃烧，复合隔膜和过充型电液的联合应用可保证过充时电池的安全性；

　　(2) 过放电：电池不会产生安全问题；

　　(3) 短路：常规隔膜电池和复合膜电池发生短路时都不发生爆炸、起火现象，安全可靠。但复合隔膜可以限制短路时短路电流的输出，提高了电池的安全性；

　　(4) 针刺：复合隔膜的使用扩大了隔膜的耐温范围，从而保证了针刺时电池的安全性。