鋰離子電池隔膜是怎樣制備的？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-15 16:31
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制備方法
(1)干法：
干法是將聚烯烴樹脂熔融、擠壓、吹制成結(jié)晶性高分子薄膜，經(jīng)過結(jié)晶化熱處理、退火后得到高度取向的多層結(jié)構(gòu)，在高溫下進(jìn)一步拉伸，將結(jié)晶截面進(jìn)行剝離，形成多孔結(jié)構(gòu)。干法主要可分為熔融擠出/拉伸/熱定型法、添加成核劑共擠出/拉伸/熱固定法兩類。
干法是常用的制備工藝，方法簡單且無污染，但是孔徑及孔隙率較難控制，拉伸比較小，隔膜不能太薄。干法的鋰離子電池隔膜存在的主要問題是溫度升高時(shí)隔膜易收縮甚至熔化，嚴(yán)重威脅到動(dòng)力鋰離子電池的安全。
(2)濕法：
濕法又稱相分離法或熱致相分離法，是近年來發(fā)展起來的一種常用的制備微孔膜的方法。熱致相分離法是通過熱塑性和結(jié)晶性聚合物和某些高沸點(diǎn)的小分子化合物(稀釋劑)在較高溫度時(shí)形成均相溶液。
在溫度降低時(shí)發(fā)生固—液或液—液分離，脫除稀釋劑后形成聚合物多孔膜。濕法可以較好的控制孔徑及孔隙率，但濕法制備的設(shè)備要求精度高，投入大，生產(chǎn)成本和難度也要高于一般的薄膜制備技術(shù)。
(3)新型制備方法
輻射法是指高分子膜經(jīng)電子線、γ射線等輻照，在離子通過的路徑上由于高密度能量沉積使其周圍原子電離和激發(fā)，導(dǎo)致聚合物分子的長鏈斷裂、重排和產(chǎn)生自由基，在此區(qū)域內(nèi)材料有較高的化學(xué)反應(yīng)能力，可以通過化學(xué)試劑蝕刻形成孔洞。
另外，基于靜電紡絲法的高能離子電池隔膜系統(tǒng)主要包括了噴絲頭、高壓發(fā)生器以及輸液系和接絲系統(tǒng)，接絲系統(tǒng)和噴絲頭相互作用而形成的高壓靜電場中，高分子溶液的流束被分割為若干細(xì)流，從而使溶劑揮發(fā)，并在接絲系統(tǒng)中形成纖維膜，具有良好的孔隙率與機(jī)械強(qiáng)度。
(1)干法：
干法是將聚烯烴樹脂熔融、擠壓、吹制成結(jié)晶性高分子薄膜，經(jīng)過結(jié)晶化熱處理、退火后得到高度取向的多層結(jié)構(gòu)，在高溫下進(jìn)一步拉伸，將結(jié)晶截面進(jìn)行剝離，形成多孔結(jié)構(gòu)。干法主要可分為熔融擠出/拉伸/熱定型法、添加成核劑共擠出/拉伸/熱固定法兩類。
干法是常用的制備工藝，方法簡單且無污染，但是孔徑及孔隙率較難控制，拉伸比較小，隔膜不能太薄。干法的鋰離子電池隔膜存在的主要問題是溫度升高時(shí)隔膜易收縮甚至熔化，嚴(yán)重威脅到動(dòng)力鋰離子電池的安全。
(2)濕法：
濕法又稱相分離法或熱致相分離法，是近年來發(fā)展起來的一種常用的制備微孔膜的方法。熱致相分離法是通過熱塑性和結(jié)晶性聚合物和某些高沸點(diǎn)的小分子化合物(稀釋劑)在較高溫度時(shí)形成均相溶液。
在溫度降低時(shí)發(fā)生固—液或液—液分離，脫除稀釋劑后形成聚合物多孔膜。濕法可以較好的控制孔徑及孔隙率，但濕法制備的設(shè)備要求精度高，投入大，生產(chǎn)成本和難度也要高于一般的薄膜制備技術(shù)。
(3)新型制備方法
輻射法是指高分子膜經(jīng)電子線、γ射線等輻照，在離子通過的路徑上由于高密度能量沉積使其周圍原子電離和激發(fā)，導(dǎo)致聚合物分子的長鏈斷裂、重排和產(chǎn)生自由基，在此區(qū)域內(nèi)材料有較高的化學(xué)反應(yīng)能力，可以通過化學(xué)試劑蝕刻形成孔洞。
另外，基于靜電紡絲法的高能離子電池隔膜系統(tǒng)主要包括了噴絲頭、高壓發(fā)生器以及輸液系和接絲系統(tǒng)，接絲系統(tǒng)和噴絲頭相互作用而形成的高壓靜電場中，高分子溶液的流束被分割為若干細(xì)流，從而使溶劑揮發(fā)，并在接絲系統(tǒng)中形成纖維膜，具有良好的孔隙率與機(jī)械強(qiáng)度。
