深析国内依赖进口的锂电池隔膜技术

作为一个锂离子电池生产和消费大国，我国已经基本形成从矿产资源、电池材料和配件到锂离子电池及终端应用产品的完整产业链。近年来，我国锂离子电池市场一直保持快速增长的形式，我国锂离子电池市场规模由2011年的277亿元增至2015年的850亿元，年均复合增长率高达32.4%。虽然我国的锂离子电池市场呈现欣欣向荣的景象，但我国不是一个锂离子电池强国，以下从锂离子电池隔膜和铝塑膜两方面谈一谈我们的不足。

隔膜

1.锂离子电池隔膜的作用

隔膜是锂离子电池的重要组成部分，它位于电池内部正负极之间，保证锂离子通过的同时，阻碍电子传输。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。

2.锂离子电池对隔膜的要求

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。

3.锂离子电池隔膜分类

根据物理、化学特性的差异，锂电池隔膜可以分为：织造膜、非织造膜（无纺布）、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜等几类。虽然类型繁多，至今商品化锂电池隔膜材料主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。

4.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。