新型锂电无纺布隔膜与传统锂离子电池隔膜的差别分析

近年来，随着锂离子电池产业的蓬勃发展，市场对锂离子电池性能上的要求也越来越高。锂离子电池的安全性、大功率的充放电、续航里程的提升等一系列问题也随之出现。而对锂离子电池中的每个材料进行相应的升级换代必定会成为解决这些问题的突破口。无纺布隔膜，很有可能是现有聚烯烃类隔膜升级换代的一个重要方向。

首先，从材料上来看，PP/PE和无纺布都使用了不同玻璃化转变温度的高分子材料。简单来说，PP/PE的玻璃化转变温度在常温以下，随着温度的上升，膜的材料会变得越来越柔软。

例如，电池内部温度在大约60℃进行充放电时，电极会反复膨胀、收缩，PP/PE隔膜在受到反复收缩应力的影响下，孔隙率会渐渐变少。然而，使用PET无纺布的情况下，其玻璃化转变温度在80℃以上，随着温度的上升不但不会变得柔软，还能很好的保持稳定的孔隙率，使锂离子电池的循环寿命更长。

无纺布材料具有耐高温、孔隙率高等优点,此外,由于其三维孔结构,可有效防止因针刺造成的短路现象,提高保液率。

在锂离子电池中应用较多的是微多孔聚烯烃膜，其拥有均匀的小孔，厚度只有20μm，这种隔膜在150℃后收缩率较大，很多公司是在其表面新增陶瓷涂层以改进抗热性能。国外也有公司采用湿法涂布工艺，在无纺布表面涂覆陶瓷层，使隔膜不仅在220℃下仍具有较高安全性，且由于涂层富含陶瓷颗粒，覆后会获得更长的循环寿命，与微多孔隔膜相比，无纺布涂陶瓷隔膜，具有更好的电解质润湿性和离子电导率。

无纺布隔膜具体应用

无纺布的厚度无法做到很薄，目前能够量产的最薄无纺布隔膜是由纤维素制成的，厚度为12-15μm，并且孔径最小化很难实现。

另外，要新增闭孔功能的话，还会再新增2-3元/平米的成本。但是储能和动力锂离子电池没有必要新增闭孔功能，所以，无纺布隔膜适用于大型电池，最适合大型、长循环寿命要求的储能和动力锂电池。目前无纺布隔膜是处于小批量生产阶段，还没大批量被使用。但是已经有很多电池厂商对此表现出了很大的兴趣，并且有的已经在中试的过程中。

有关无纺布隔膜成本

普通PET纤维的价格为20-150元/kg，最贵的可达600元/kg以上。PI纤维为30-50元/kg。无纺布锂离子电池隔膜一半以上的成本为纤维，1平米使用10g的纤维的情况下，普通纤维的成本约为0.2-1.5元每平米，基本和传统隔膜的成本大体相当，假如使用纳米级的纤维的成本约为5-6元每平米。