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简述锂离子电池对隔膜的要求及锂离子电池隔膜工艺

来源:宝鄂实业    2019-10-22 19:40    点击量:
锂离子电池对隔膜的要求包括:
 
(1)具有电子绝缘性,保证正负极的机械隔离;
 
(2)有一定的孔径和孔隙率,保证低的电阻和高的离子电导率,对锂离子有很好的透过性;
 
(3)耐电解液腐蚀,有足够的化学和电化学稳定性,这是由于电解质的溶剂为强极性的有机化合物;
 
(4)具有良好的电解液的浸润性,并且吸液保湿能力强;
 
(5)力学稳定性高,包括穿刺强度、拉伸强度等,但厚度尽可能小;
 
(6)空间稳定性和平整性好;
 
(7)热稳定性和自动关断保护性能好;
 
(8)受热收缩率小,否则会引起短路,引发电池热失控。除此之外,动力电池通常采用复合膜,对隔膜的要求更高。


锂离子电池隔膜工艺
 
 
目前,锂离子电池隔膜制备方法主要有湿法和干法。湿法又称相分离法或热致相分离法,将液态烃或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,制备出相互贯通的微孔膜。干法是将聚烯烃树脂熔融、挤压、吹膜制成结晶性聚合物薄膜,经过结晶化处理、退火后,得到高度取向的多层结构,在高温下进一步拉伸,将结晶面进行剥离,形成多孔结构,可以增加薄膜的孔径。
 
 
湿法和干法各有优缺点,其中,湿法工艺薄膜孔径小而且均匀,薄膜更薄,但是投资大,工艺复杂,环境污染大;而干法工艺相对简单,附加值高,环境友好,但孔径和孔隙率难以控制,产品难以做薄。