鋰電池隔膜擠出機拉伸機械設備法國技術

鎳鋅電池的主隔膜有兩種最基本得類型：薄膜隔膜和微孔隔膜。薄膜隔膜是通過其上的親水基團與電解液中的離子相互作用而實現離子導通的。微孔隔膜是通過其上分布的微孔來實現的。除了潤濕外，這種主隔膜是不與電解液發生相互作用的。

微孔隔膜的一個重要優點是它具有較高的水和電解液透過性，這樣就能減少電極的形變。微孔隔膜用化學惰性的高分子制成，因此能夠較好的抵抗化學侵蝕和氧化。微孔隔膜的缺點是會存在枝晶穿過微孔引發短路和在微孔中發生鋅沉積的風險。薄膜隔膜應該能夠較強的抵抗鋅枝晶的穿透和來自負極的活性物質的遷移，并且在內部基本不會出現氧化鋅的沉積。它們的主要缺點是由于質量轉移性質導致的負極變形和較差的化學抗性。

比較了薄膜隔膜和微孔隔膜的表現。結果表明盡管兩種情況下，鋅電極變形都是電池損毀的主要原因，但是使用薄膜隔膜的電池電極變形要更為嚴重。電解液電阻最低和滲水性最強的隔膜，循環壽命最長。這個結果有利于微孔隔膜，因為其優異的質量轉移性質能夠將形變降到最小。

研究表明，當使用聚烯烴隔膜時，鎳鋅可充電電池的性能得到了可觀的提升。一些隔膜材料的OH根離子擴散性，包括微孔聚丙烯。OH根離子擴散速率要大于傳統無微孔的玻璃紙隔膜和接枝甲基丙烯酸交聯聚乙烯。

對鋅離子透過性的影響。結果發現，對于電導率高的隔膜，鋅酸根離子透過性高，反之則低。提高表面活性劑和全氟磺酸的用量能夠提高隔膜的電導率和鋅離子透過性。

液體隔膜來防止枝晶的生長和減輕電極變形。這種薄膜采用了一種特別的有機轉送媒介，包含一個可以通過OH根離子而不能通過鋅酸根離子的微孔膜。

如果電池的尺寸能夠減小并且具有足夠長的壽命的話，鎳鋅體系將會成為許多便攜設備的合適電源。在密封的鎳鋅電池中，在正極生成的氧會在負極與鋅重新結合。微孔隔膜必須對氧有一定程度的透過性。用含有硼酸的PVA涂覆于尼龍無紡布上制得了一種新的隔膜。這種隔膜具有較高的離子電導率，不能通過鋅酸根離子。

針對鋅枝晶問題，一種專門的薄膜體系，這種薄膜沒有微孔、具有很高的離子電導率、價格低廉，而且即使能夠在高濃度的KOH溶液中也能阻止鋅枝晶的穿透。聚合物隔膜本身的溶液相中有離子團。這種離子團的行為類似于液態電解質，基于這種固態凝膠的聚合物薄膜具有平滑而不通透的界面，允許充放電時發生離子交換。