什么是锂电池隔膜？它的生产工艺是怎样的？
来源：宝鄂实业
2019-10-28 17:19
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锂电池隔膜简介
（1）基本概念
隔膜作为锂离子电池的“第三极”，是锂离子电池中的关键内层组件之一，作用是将正极与负极材料隔开，防止两极接触而造成短路，容许离子通过而不能让电子通过，从而完成在充放电过程中锂离子在正负极之间的快速传输。隔膜性能的优劣直接影响着电池内阻、放电容量、循环使用寿命以及电池安全性能的好坏。因此，隔膜对提高电池的综合性能具有十分重要的作用。
（2）分类及性能比较
锂电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）膜以及无纺布膜两大类。其中，聚烯烃材料具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的特点，因此商品化锂电池隔膜材料主要是以聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）为主的聚烯烃类隔膜。
（3）生产工艺及比较
锂电池隔膜的生产工艺包括湿法工艺和干法工艺，同时干法工艺又可分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。
湿法工艺将液态烃或一些小分子物质与聚烯烃树脂混合，加热熔融后，形成均匀的混合物，然后降温进行相分离，压制得膜片，再将膜片加热至接近熔点温度，进行双向拉伸使分子链取向，最后保温一定时间，用易挥发物质洗脱残留的溶剂，可制备出相互贯通的微孔膜材料。日本旭化成、日本东燃、韩国SK等均采用此工艺。
干法可细分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。干法单向拉伸工艺是通过生产硬弹性纤维的方法，制备出低结晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜，再高温退火获得高结晶度的取向薄膜。这种薄膜先在低温下进行拉伸形成微缺陷，然后在高温下使缺陷拉开，形成微孔。美国celgard、日本宇部兴产等采用此工艺。
干法双向拉伸工艺是中国科学院化学研究所在20世纪90年代初开发出的具有自主知识产权的工艺。通过在聚丙烯中加入具有成核作用的β晶型改进剂，利用聚丙烯不同相态间密度的差异，在拉伸过程中发生晶型转变形成微孔，用于生产单层PP膜。目前中国三分之一以上产能使用干法双拉工艺，产品在中低端市场占据较大比例。
（1）基本概念
隔膜作为锂离子电池的“第三极”，是锂离子电池中的关键内层组件之一，作用是将正极与负极材料隔开，防止两极接触而造成短路，容许离子通过而不能让电子通过，从而完成在充放电过程中锂离子在正负极之间的快速传输。隔膜性能的优劣直接影响着电池内阻、放电容量、循环使用寿命以及电池安全性能的好坏。因此，隔膜对提高电池的综合性能具有十分重要的作用。
（2）分类及性能比较
锂电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）膜以及无纺布膜两大类。其中，聚烯烃材料具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的特点，因此商品化锂电池隔膜材料主要是以聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）为主的聚烯烃类隔膜。
（3）生产工艺及比较
锂电池隔膜的生产工艺包括湿法工艺和干法工艺，同时干法工艺又可分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。
湿法工艺将液态烃或一些小分子物质与聚烯烃树脂混合，加热熔融后，形成均匀的混合物，然后降温进行相分离，压制得膜片，再将膜片加热至接近熔点温度，进行双向拉伸使分子链取向，最后保温一定时间，用易挥发物质洗脱残留的溶剂，可制备出相互贯通的微孔膜材料。日本旭化成、日本东燃、韩国SK等均采用此工艺。
干法可细分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。干法单向拉伸工艺是通过生产硬弹性纤维的方法，制备出低结晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜，再高温退火获得高结晶度的取向薄膜。这种薄膜先在低温下进行拉伸形成微缺陷，然后在高温下使缺陷拉开，形成微孔。美国celgard、日本宇部兴产等采用此工艺。
干法双向拉伸工艺是中国科学院化学研究所在20世纪90年代初开发出的具有自主知识产权的工艺。通过在聚丙烯中加入具有成核作用的β晶型改进剂，利用聚丙烯不同相态间密度的差异，在拉伸过程中发生晶型转变形成微孔，用于生产单层PP膜。目前中国三分之一以上产能使用干法双拉工艺，产品在中低端市场占据较大比例。
