鋰離子電池隔膜的用途

鋰離子電池的四個重要數據是陰極數據。陽極數據電解質和屏障。擋板的重要用途是阻擋正極和負極，防止電子通過，同時允許離子通過，結束鋰離子在正極和負極之間的充放電周期快速轉移。屏障功能直接影響電池的內阻。放電容量、循環壽命和電池安全功能。間隙越窄，孔隙率越高，電池內阻越小，高速放電性能越好。

鋰離子電池間隙是一種多孔塑料薄膜，包括機織膜、無紡布膜(無紡布)膜、貼膜等。由于聚烯烴材料優異的機械性能、化學穩定性和相對廉價的性能，商用鋰離子電池的縫隙重要是聚烯烴微孔膜，包括聚乙烯(PE)單層和聚丙烯(PP)單層，以及PP/PE/PP三層復合膜。

氣隙生產的難點在于造孔工藝和矩陣數據。造孔工程技術包括生產設備和間隙孔制造工藝的產品穩定性;該基材含有聚丙烯、聚乙烯材料和添加劑。聚烯烴氣隙的生產工藝分為干法和濕法兩種。干法分為單向拉伸法和雙向拉伸法。

干式單軸拉伸工藝在低溫下拉伸薄膜形成微缺陷，在高溫下將缺陷向外擴展形成微孔。由于其為單軸結構，微孔結構扁平且較長，橫向強度相對較差，但其優點是橫向的熱收縮較小。Celgard擁有這項技術的專利。Ube后來購買了專利，用這種方法生產單層PPPE和三層PP/PE/PP復合膜。

干式雙軸拉伸工藝由聚丙烯中的成核晶體改進劑組成，在不同的相之間出現不同的密度，在拉伸過程中晶體形成微孔。該工藝由我國科學院化學研究所自主研發。新鄉市格瑞新能源信息有限公司桂林新世科技有限公司與我國科學院合作生產單層PP薄膜。濕法過程也稱為熱相分離。將成孔劑加入聚烯烴樹脂(如液態烴或某些小分子物質)中，加熱、熔化，然后壓成膜，然后在高溫下拉伸。萃取劑洗脫了殘留的成孔材料，干燥后可用于制備互穿微孔膜材料，重要用于單層PE膜。采用這種方法的公司包括日本的旭化成(AsahiKaseiOriental)和美國的Entek。

干拔工藝簡單，無污染。然而，該方法拉伸相對較小，約為1比3，孔徑和清透比難以操作。拉伸時，膜穿孔，無法制備。濕法制備的微孔膜孔徑小且均勻，可拉伸至5-7，不易穿孔。它可以制成更薄的薄膜，使電池容量和密度更高。

孤立的微孔結構對電池的安全性至關重要。當電池過充或過熱時，間隙會堵塞氣孔，在電池內部形成開路，限制電流的上升，防止溫度進一步升高。擋板的閉孔溫度與所使用的襯底有關。PP膜具有較高的封閉溫度和熔體溫度。聚乙烯薄膜閉孔溫度低，熔化溫度低。熔化溫度意味著在這個溫度或更高的溫度下，間隙完全熔化和縮小，電極內部的短路出現高溫，導致電池解體和爆炸。因此，鋰離子電池的安全通常要較低的閉孔溫度和較高的熔點。多層復合膜的應用結合了兩者的優點，PE可以作為兩層PP之間的熔斷器。現在有新的技術可以用陶瓷材料來涂層墻體，提高墻體的耐高溫性。