什么是鋰電池隔膜？它的生產(chǎn)工藝是怎樣的？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-28 17:19
點(diǎn)擊量：次
鋰電池隔膜簡(jiǎn)介
（1）基本概念
隔膜作為鋰離子電池的“第三極”，是鋰離子電池中的關(guān)鍵內(nèi)層組件之一，作用是將正極與負(fù)極材料隔開(kāi)，防止兩極接觸而造成短路，容許離子通過(guò)而不能讓電子通過(guò)，從而完成在充放電過(guò)程中鋰離子在正負(fù)極之間的快速傳輸。隔膜性能的優(yōu)劣直接影響著電池內(nèi)阻、放電容量、循環(huán)使用壽命以及電池安全性能的好壞。因此，隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有十分重要的作用。
（2）分類及性能比較
鋰電池隔膜材料主要包括多孔的聚合物薄膜如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）膜以及無(wú)紡布膜兩大類。其中，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)，因此商品化鋰電池隔膜材料主要是以聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）為主的聚烯烴類隔膜。
（3）生產(chǎn)工藝及比較
鋰電池隔膜的生產(chǎn)工藝包括濕法工藝和干法工藝，同時(shí)干法工藝又可分為單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝。
濕法工藝將液態(tài)烴或一些小分子物質(zhì)與聚烯烴樹(shù)脂混合，加熱熔融后，形成均勻的混合物，然后降溫進(jìn)行相分離，壓制得膜片，再將膜片加熱至接近熔點(diǎn)溫度，進(jìn)行雙向拉伸使分子鏈取向，最后保溫一定時(shí)間，用易揮發(fā)物質(zhì)洗脫殘留的溶劑，可制備出相互貫通的微孔膜材料。日本旭化成、日本東燃、韓國(guó)SK等均采用此工藝。
干法可細(xì)分為單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝。干法單向拉伸工藝是通過(guò)生產(chǎn)硬彈性纖維的方法，制備出低結(jié)晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜，再高溫退火獲得高結(jié)晶度的取向薄膜。這種薄膜先在低溫下進(jìn)行拉伸形成微缺陷，然后在高溫下使缺陷拉開(kāi)，形成微孔。美國(guó)celgard、日本宇部興產(chǎn)等采用此工藝。
干法雙向拉伸工藝是中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所在20世紀(jì)90年代初開(kāi)發(fā)出的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工藝。通過(guò)在聚丙烯中加入具有成核作用的β晶型改進(jìn)劑，利用聚丙烯不同相態(tài)間密度的差異，在拉伸過(guò)程中發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變形成微孔，用于生產(chǎn)單層PP膜。目前中國(guó)三分之一以上產(chǎn)能使用干法雙拉工藝，產(chǎn)品在中低端市場(chǎng)占據(jù)較大比例。
（1）基本概念
隔膜作為鋰離子電池的“第三極”，是鋰離子電池中的關(guān)鍵內(nèi)層組件之一，作用是將正極與負(fù)極材料隔開(kāi)，防止兩極接觸而造成短路，容許離子通過(guò)而不能讓電子通過(guò)，從而完成在充放電過(guò)程中鋰離子在正負(fù)極之間的快速傳輸。隔膜性能的優(yōu)劣直接影響著電池內(nèi)阻、放電容量、循環(huán)使用壽命以及電池安全性能的好壞。因此，隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有十分重要的作用。
（2）分類及性能比較
鋰電池隔膜材料主要包括多孔的聚合物薄膜如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）膜以及無(wú)紡布膜兩大類。其中，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)，因此商品化鋰電池隔膜材料主要是以聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）為主的聚烯烴類隔膜。
（3）生產(chǎn)工藝及比較
鋰電池隔膜的生產(chǎn)工藝包括濕法工藝和干法工藝，同時(shí)干法工藝又可分為單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝。
濕法工藝將液態(tài)烴或一些小分子物質(zhì)與聚烯烴樹(shù)脂混合，加熱熔融后，形成均勻的混合物，然后降溫進(jìn)行相分離，壓制得膜片，再將膜片加熱至接近熔點(diǎn)溫度，進(jìn)行雙向拉伸使分子鏈取向，最后保溫一定時(shí)間，用易揮發(fā)物質(zhì)洗脫殘留的溶劑，可制備出相互貫通的微孔膜材料。日本旭化成、日本東燃、韓國(guó)SK等均采用此工藝。
干法可細(xì)分為單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝。干法單向拉伸工藝是通過(guò)生產(chǎn)硬彈性纖維的方法，制備出低結(jié)晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜，再高溫退火獲得高結(jié)晶度的取向薄膜。這種薄膜先在低溫下進(jìn)行拉伸形成微缺陷，然后在高溫下使缺陷拉開(kāi)，形成微孔。美國(guó)celgard、日本宇部興產(chǎn)等采用此工藝。
干法雙向拉伸工藝是中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所在20世紀(jì)90年代初開(kāi)發(fā)出的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工藝。通過(guò)在聚丙烯中加入具有成核作用的β晶型改進(jìn)劑，利用聚丙烯不同相態(tài)間密度的差異，在拉伸過(guò)程中發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變形成微孔，用于生產(chǎn)單層PP膜。目前中國(guó)三分之一以上產(chǎn)能使用干法雙拉工藝，產(chǎn)品在中低端市場(chǎng)占據(jù)較大比例。
