钜大LARGE | 点击量:993次 | 2020年09月29日
有关锂离子电池隔膜相关内容讲解
锂电隔膜的重要生产工艺可分为干法和湿法两大类。车用动力锂离子电池容量大,安全性要求高,这也要求隔膜具有更高的强度、保液能力及安全温度。干法工艺可以采用多层复合的形式,该种隔膜具有结构安全、孔隙均匀、透气性好、耐高温性好等诸多优势,完全满足于动力锂离子电池的严格要求,目前国内外众多的动力锂电池厂商均认可该种工艺的隔膜是动力锂离子电池的应用方向。
目前全球锂离子电池产量急速扩张,作为重要材料的锂离子电池隔膜产量上升速度呈现滞后的局面,已经有众多的电池厂家不同程度的表示了隔膜紧缺,隔膜材料产量的提高不仅对我国锂离子电池乃至世界锂离子电池产业的发展都是一个迫切的要求。
锂离子电池隔膜工艺
目前,锂离子电池隔膜制备方法重要有湿法和干法。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,最后保温一按时间,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,可以新增薄膜的孔径。
目前,国内隔膜和使用隔膜的电池厂家常采用扫描电镜和压汞仪进行表征.扫描电镜只能看表面的微观结构,表征的只是孔道端口的孔径大小,而非真正起到过滤用途的孔吼处(孔道中*窄处)的孔直径,另外SEM测试,要通过一定的统计分布才能算出孔径分布,而且测试的区域相当小,难以表征材料的宏观性能.压汞仪由于使用汞作为测试介质,安全性存在一定问题,而且测试需在高压(400MPa)下进行,给微孔结构带来一定的破坏.因此二者都部不太适合对微孔隔膜的表征。
从产品性能来说,相比干法隔膜,湿法隔膜在力学性能、透气性能、理化性能均具有一定优势,通过在基膜上涂布陶瓷氧化铝、PVDF、芳纶等胶黏剂,能够大幅提高隔膜的热稳定性、降低高温收缩率、防止隔膜大幅收缩造成的极片外露,弥补了唯一的热稳定性短板,产品性能已全面领先干法薄膜。