鋰電隔膜對(duì)工藝和材料有哪些要求

微孔制備技術(shù)是鋰離子電池隔膜制備工藝的核心，其分為干法單向拉伸、干法雙向拉伸和濕法工藝。

（1）產(chǎn)品分類

鋰離子電池隔膜、正極材料、負(fù)極材料和電解液是組成鋰離子電池最重要的材料。鋰離子電池內(nèi)部采用螺旋繞制結(jié)構(gòu)，需用非常精細(xì)且滲透性強(qiáng)的薄膜隔離材料在正、負(fù)極間間隔而成，具體結(jié)構(gòu)如下圖所示：

目前，大規(guī)模商品化的鋰離子電池隔膜生產(chǎn)材料以聚烯烴為主，主要包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）復(fù)合材料。

聚烯烴可提供良好的機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性和高溫自閉性能，是當(dāng)前鋰離子電池隔膜的主要原材料，隔膜按不同特性劃分的具體分類如下：

（2）產(chǎn)品功能

鋰離子電池隔膜具有大量曲折貫通的微孔，能夠保證電解質(zhì)離子自由通過(guò)形成充放電回路；而在電池過(guò)度充電或者溫度升高時(shí)，隔膜通過(guò)閉孔功能將電池的正極和負(fù)極分開(kāi)以防止其直接接觸而短路，達(dá)到阻隔電流傳導(dǎo)，防止電池過(guò)熱甚至爆炸的作用。隔膜具體功能示意如下：

（3）產(chǎn)品性能

由于鋰離子電池隔膜性能的優(yōu)劣決定著鋰離子電池的容量、循環(huán)性能、充放電電流密度等關(guān)鍵特性，要求隔膜需具有合適的厚度、離子透過(guò)率、孔徑和孔隙率及足夠的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和力學(xué)穩(wěn)定性等性能。具體如下：

（4）產(chǎn)品工藝

鋰離子電池隔膜需要具備的諸多特性，對(duì)其生產(chǎn)工藝提出了特殊的要求，而生產(chǎn)工藝包括原材料配方和快速配方調(diào)整、微孔制備技術(shù)、成套設(shè)備自主設(shè)計(jì)等工藝。其中，微孔制備技術(shù)是鋰離子電池隔膜制備工藝的核心，其分為干法單向拉伸、干法雙向拉伸和濕法工藝。

國(guó)外干法單向拉伸技術(shù)工藝主要由美國(guó)Celgard 公司研發(fā)和掌握，日本宇部向美國(guó)Celgard 公司部分購(gòu)買了該項(xiàng)技術(shù)，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，該技術(shù)在美國(guó)和日本已非常成熟；國(guó)內(nèi)干法單向拉伸技術(shù)由星源材質(zhì)2008 年自主研發(fā)成功并取得了相應(yīng)的專利技術(shù)；干法雙向拉伸技術(shù)是我國(guó)中國(guó)科學(xué)院化學(xué)所研究自主開(kāi)發(fā)的工藝；濕法工藝技術(shù)最早是由日本旭化成提出的。各工藝的主要情況如下：