鋰電池隔膜介紹與鋰電池隔膜發(fā)展現(xiàn)狀
來源：寶鄂實業(yè)
2019-12-05 07:14
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隔膜是鋰電池的重要組成部分之一，通常也稱成為電池隔膜、隔膜紙、離子分離膜等，處于新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的上游部分。
鋰電池隔膜介紹
隔膜是鋰電池四大組成部件之一，作用是絕緣正負(fù)極防止短路，能讓鋰離子自由通過，在過度充電或溫度升高的情況下通過閉孔的功能防止正負(fù)極接觸，達到絕緣的作用;能夠影響鋰電池的容量、循環(huán)性能和充放電電流密度等關(guān)鍵性能。
鋰電池隔膜根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同，一般分為干法隔膜和濕法隔膜，其中干法又可分為干法單拉隔膜和干法雙拉隔膜，或者干法單層隔膜和干法多層隔膜。干法隔膜一般使用PP作為原料，PP和PE多層共擠出;濕法隔膜則一般使用超高分子量聚乙烯作為隔膜主體，石蠟油作為成孔劑，二氯甲烷作為萃取液。
鋰電池隔膜的特點
提供安全保障：
具有良好的絕緣性，防止正負(fù)極接觸短路或者被毛刺、顆粒、枝晶穿刺而出現(xiàn)的短路。因此隔膜需要具有一定的拉伸、穿刺強度，不易撕裂，并且在突發(fā)高溫條件下基本保持尺寸的穩(wěn)定，不會熔縮導(dǎo)致電池的大面積短路和熱失控。
實現(xiàn)充放電功能、倍率性能的微孔通道：
隔膜必須具有較高的孔隙率并且孔隙特征制約著電池的鋰離子的遷移，體現(xiàn)在參數(shù)上就是電導(dǎo)率。
另外，對于用在新能源汽車上的動力電池，由于整車對電池的安全性和能量密度要求較高，因此用于動力鋰電池上的隔膜一般會要求以下幾點：
1、更高安全性：包括受熱穩(wěn)定性、電化學(xué)穩(wěn)定性、抗穿刺抗短路性能;
2、更好的一致性：包括厚度、孔徑和孔徑分布;
3、理想的孔隙率和孔隙結(jié)構(gòu);
4、更強的吸液能力和較小的電阻;
5、更高的能量密度：會要求更大的電化學(xué)穩(wěn)定窗口，即耐高壓特性也是未來趨勢。
鋰電池隔膜發(fā)展現(xiàn)狀
目前國際上隔膜的主流產(chǎn)品是經(jīng)橫向和縱向精密拉伸的單層聚丙烯(PP)納米微孔膜、單層聚乙烯(PE)納米微孔膜、PP/PE/PP三層復(fù)合納米微孔膜等類型。雙向精密拉伸法來生產(chǎn)PE、PP隔膜，是一個多步驟、復(fù)雜而精密的加工過程，包括吹塑、流延制膜、連續(xù)精密拉伸等多個重要環(huán)節(jié)。因此，隔膜是鋰電池部件中技術(shù)含量最高的。
近年來隨著隔膜成功國產(chǎn)化后價格迅速下降，在鋰電池材料總成本的占比也有所下降，一般在7-15%左右。一般來說，三元電池中正極和負(fù)極材料單位成本較高，隔膜成本占比在10%以內(nèi);磷酸鐵鋰電池中正負(fù)極材料單位成本相對較低，隔膜成本占比在15%左右。
目前國內(nèi)開發(fā)鋰電池隔膜，但難度較大。難度主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
▲傳統(tǒng)制備隔膜工藝的相關(guān)專利基本被美國和日本的少數(shù)企業(yè)所壟斷，我國在生產(chǎn)技術(shù)方面缺乏自主知識產(chǎn)權(quán);
▲國內(nèi)企業(yè)在生產(chǎn)隔膜的關(guān)鍵技術(shù)方面特別是產(chǎn)業(yè)化技術(shù)方面較為欠缺，很多企業(yè)在小試時往往能夠拿出較好的樣品，但大規(guī)模生產(chǎn)時產(chǎn)品的一致性較差;
▲我國在新工藝、新方法的研究方面與國際同步，但新的工藝往往對設(shè)備和工藝過程控制要求較高，我國的精密加工設(shè)備基礎(chǔ)比較薄弱，限制了產(chǎn)業(yè)化。
