项目名称：聚合物复合隔膜热稳定性及其锂离子电池热失控研究

项目来源：山西省教育厅  

项目类别：山西省高等学校科技创新项目  

承担单位：中北大学  

项目经费：2万  

起止年限：2019年7月—2021年6月  

项目负责人：黄鹊    

项目简介：研究隔膜的热稳定性，包括热解机理和燃烧特性及其电池的热失控行为对量化评估火灾危险性具有重要意义。由于新型复合隔膜原材料聚酰亚胺（PI）和聚偏氟乙烯（PVDF）自身化学结构的复杂性，目前尚缺乏对其热分解机理的全面研究。本项目以PI/PVDF/PI复合隔膜为研究对象，分析其热解和燃烧动力学特性，并应用于电池安全性的定量评价。首先研究隔膜的热分解过程，分析机理函数，求解动力学参数；进一步研究温度、催化剂种类、比例等关键因素及其耦合作用对在线热解产物分布的影响机制，以此推导样品解离路径及基元反应；随后对隔膜及其电池的燃烧行为进行研究，建立燃烧特性预测模型，计算隔膜热释放量占比，阐明隔膜对电池火灾危险性的影响；最后测量并对比不同隔膜应用于电池中热失控临界温度的变化，明确隔膜在热失控行为中的作用，揭示电池热失控机理，研究结果可加深并拓宽对隔膜及其电池安全水平的认识。    

图1. PI、PVDF单层隔膜扫描电子显微镜（SEM）照片    

图2. PI/PVDF/PI三层复合隔膜侧视图