锂电池隔膜作为锂电池四大核心材料之一,其主要作用是将电池的正负极隔绝,防止两极接触而造成短路;同时允许电解液中的载流离子通过,起到导电通容的作用。优异的锂电池隔膜对提高电池的综合性能有非常重要的作用,其性能影响电池的结构、电阻、容量、循环以及安全性能等方面,特别是锂电池隔膜的抗穿刺、自关断、耐高温等性能,是电池内部安全性的主要保障。对于锂电池系列,由于电解液为有机溶剂体系,因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料,一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜,目前产业化的锂电池(包括动力电池、储能电池)都使用聚烯烃多孔膜。
锂电池隔膜的生产技术主要分为干法和湿法两大工艺。干法工艺是将原料(PE或PP)进行高温成膜后退火处理,进一步拉伸形成微孔膜;可细分为单向拉伸和双向拉伸,其中干法双拉工艺是中国科学院在20世纪90年代初开发出的具有自主知识产权的工艺。湿法工艺是利用热致相分离的原理,将增塑剂(高沸点的烃类液体或一些分子量相对较低的物质)与聚烯烃树脂混合,利用熔融混合物降温过程中发生固-液相或液-液相分离的现象,压制膜片,加热至接近熔点温度后拉伸使分子链取向一致,保温一定时间后用易挥发溶剂(例如二氯甲烷和三氯乙烯)将增塑剂从锂电池隔膜中萃取出来,进而制得的相互贯通的亚微米尺寸微孔膜材料。
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