一、鋰電池隔膜是什么材料
鋰電池(chi)市場化的(de)隔(ge)膜(mo)材料(liao)主(zhu)要是以聚乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)(polyethylene,PE)、聚丙(bing)(bing)烯(xi)(xi)(polypropylene,PP)為主(zhu)的(de)聚烯(xi)(xi)烴(jing)(Polyolefin)類(lei)隔(ge)膜(mo),其中(zhong)PE產品(pin)主(zhu)要由(you)濕法工藝制得,PP產品(pin)主(zhu)要由(you)干法工藝制得。總體而言,聚丙(bing)(bing)烯(xi)(xi)相(xiang)對(dui)更耐(nai)高溫(wen),聚乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)相(xiang)對(dui)耐(nai)低溫(wen),但對(dui)環(huan)境應力更敏感;聚丙(bing)(bing)烯(xi)(xi)密度(du)比聚乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)小,其熔點和(he)閉孔溫(wen)度(du)比聚乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)高,但韌性比聚乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)差。
鋰電(dian)池(chi)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)的(de)(de)隔(ge)膜(mo)材料(liao)(liao)產(chan)品(pin)有單(dan)層(ceng)PP、單(dan)層(ceng)PE、PP+陶(tao)瓷(ci)涂覆、PE+陶(tao)瓷(ci)涂覆、雙層(ceng)PP/PE、雙層(ceng)PP/PP和三層(ceng)PP/PE/PP等(deng)(deng),其中(zhong)前兩類產(chan)品(pin)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)用(yong)(yong)(yong)于3C小電(dian)池(chi)領域,后幾類產(chan)品(pin)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)用(yong)(yong)(yong)于動力(li)鋰電(dian)池(chi)領域。在(zai)動力(li)鋰電(dian)池(chi)用(yong)(yong)(yong)隔(ge)膜(mo)材料(liao)(liao)產(chan)品(pin)中(zhong),雙層(ceng)PP/PP隔(ge)膜(mo)材料(liao)(liao)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)由中(zhong)國(guo)企業(ye)(ye)生產(chan),在(zai)中(zhong)國(guo)大陸使(shi)用(yong)(yong)(yong),這主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)是因(yin)為(wei)還沒有中(zhong)國(guo)企業(ye)(ye)能將PP與PE制成(cheng)雙層(ceng)復(fu)合膜(mo)的(de)(de)技(ji)術(shu)和能力(li)。而全球汽車(che)動力(li)鋰電(dian)池(chi)使(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)隔(ge)膜(mo)以三層(ceng)PP/PE/PP、雙層(ceng)PP/PE以及(ji)PP+陶(tao)瓷(ci)涂覆、PE+陶(tao)瓷(ci)涂覆等(deng)(deng)隔(ge)膜(mo)材料(liao)(liao)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)。
與(yu)此同時,其他一(yi)些(xie)(xie)新型隔膜(mo)材料(liao)產品也在不斷(duan)涌現并開始實現應(ying)用,不過,因(yin)量少價高,主(zhu)要還是(shi)用在動力鋰(li)電池制(zhi)造領域。這些(xie)(xie)產品主(zhu)要有:涂層處(chu)理的聚(ju)酯膜(mo)(PET,Polyethylene Terephthalate)、纖維素(su)膜(mo)、聚(ju)酰(xian)亞胺(an)膜(mo)(PI)、聚(ju)酰(xian)胺(an)膜(mo)(PA),氨(an)綸(lun)或芳綸(lun)膜(mo)等等。這些(xie)(xie)隔膜(mo)的優點(dian)是(shi)耐高溫,且具有低溫輸(shu)出、充電循(xun)環(huan)壽(shou)命長(chang)、機(ji)械強度適中的特點(dian)。總的來看(kan),鋰(li)電池隔膜(mo)材料(liao)產品呈現出明顯(xian)的多(duo)樣化發展趨勢。
二、鋰離子電池隔膜的作用和功能
鋰離子(zi)電池(chi)(chi)的(de)(de)四大關鍵(jian)材(cai)料(liao)為正極材(cai)料(liao)、負極材(cai)料(liao)、電解液以及隔膜。隔膜是關鍵(jian)的(de)(de)內層組件之一。隔膜的(de)(de)性能決(jue)定了鋰離子(zi)電池(chi)(chi)的(de)(de)界面結構(gou)、內阻等,直接影響(xiang)到(dao)電池(chi)(chi)的(de)(de)容量、循環以及安全(quan)性能等特性。性能優異的(de)(de)隔膜對提高電池(chi)(chi)的(de)(de)綜合性能具有重要(yao)的(de)(de)用途。隔膜在(zai)鋰電池(chi)(chi)中起(qi)到(dao)的(de)(de)作用主要(yao)有以下幾點:
1、隔絕正(zheng)負(fu)兩極(ji),隔膜材(cai)質必須(xu)具有(you)電(dian)(dian)子(zi)隔緣性,保證兩極(ji)機(ji)械(xie)隔離,防止(zhi)正(zheng)負(fu)極(ji)相互(hu)接觸,兩極(ji)接觸的話會引發鋰離子(zi)電(dian)(dian)池內部短(duan)路,造成(cheng)電(dian)(dian)池損壞(huai),甚至嚴重(zhong)的話可能(neng)會發生爆炸起火事件(jian)。
2、能夠保濕電(dian)解(jie)液,極(ji)大的(de)減小了電(dian)解(jie)液的(de)損(sun)耗,且在鋰離子的(de)傳輸過程中也(ye)有很(hen)好(hao)的(de)透(tou)過性,隔膜材質需要(yao)有很(hen)強的(de)浸(jin)透(tou)性。
3、鋰離子電池溫度(du)過高(gao)的話,隔膜會有自動(dong)關斷保(bao)護功能。