鋰電池隔膜生產關鍵技術,濕法隔膜工藝是利用熱致相分離的原理,將增塑劑(高沸點的液態(tài)烴或一些低分子量的物質)與聚烯烴樹脂混合,加熱熔融形成均勻的混合物,然后降溫發(fā)生固-液相或液-液相分離,壓制成膜片,再將膜片加熱至接近熔點溫度,雙向拉伸使分子鏈取向*,保溫一定時間用易揮發(fā)物質(例如二氯甲烷和三氯乙烯)將增塑劑從薄膜中萃取出來,從而制得相互貫通的亞微米尺寸的微孔膜材料,后多孔薄膜通過一個溶劑萃取器來移除溶劑。采用此方法的公司有日本旭化成、東燃、日東、MitsuiChemi-cals、韓國SK、美國Entek、金輝高科等。 該工藝制模過程容易調控,制得的隔膜雙向拉伸強度高,穿刺強度大,正常的工藝流程不會造成穿孔,微孔尺寸比較小且分布均勻,濕法雙向拉伸隔膜,該產品可以做到很薄,力學性能和產品均一性更好,適合做高容量電池。
鋰電池隔膜在筆記本電腦、3C電子產品等領域。該種隔膜的高孔隙率和透氣率使電池具有更高的能量密度和更好的充放電性能,可以滿足動力電池的大電流充放電,在動力電池市場主要被國內鋰電池廠商采用。但濕法工藝需要大量的溶劑,與干法工藝相比設備復雜、投資較大、周期長、成本高、能耗大;因只能生產較薄的單層PE材質的膜,熔點只有130℃,熱穩(wěn)定性較差。 多層復合隔膜 ,多層復合隔膜技術的區(qū)別于其他電池隔膜供應商產品的專有技術,產品主要包括PP/PE兩層復合隔膜和PP/PE/PP三層復合隔膜,這種*的工藝使隔膜可以將聚乙烯(PE)柔軟、韌性好、閉孔溫度和熔斷溫度較低的特性和聚丙烯(PP)力學性能高、閉孔溫度和熔斷溫度較高的特性整合到一張鋰電池隔膜中,使得鋰離子電池隔膜具有較低的閉孔溫度和較高的熔斷溫度,增加了電池的安全性能;優(yōu)異的耐酸、耐堿和耐大多數(shù)化學品的性能;*的孔隙結構,具有高化學和熱穩(wěn)定性;橫向(TD)“零”收縮,減少內部短路,提高高溫尺寸完整性;同時內層PE層提供高速關閉能力,外層PP層保證了優(yōu)異的循環(huán)和涓流充電性能。多層復合隔膜的眾多優(yōu)點使其受到國內外廣泛關注。
鋰電池隔膜研究進展, 隔膜是技術壁壘較高和國產化率較低的產品。未來動力鋰電池市場的發(fā)展對鋰電池安全性提出了更高的要求,除了厚度、面密度、力學性能、微孔尺寸和分布均一性這些基本要求之外,對隔膜的耐高溫熱收縮性能要求更高,例如很多動力鋰離子電池廠家要求隔膜具有150℃的高溫熱收縮性能,而常用的聚烯烴隔膜材料中,聚乙烯的熔點為130℃,超過熔點溫度以后聚乙烯隔膜就會熔化、閉孔,不再具有隔膜的離子通透性能;而聚丙烯的熔點為163℃,當溫度達到150℃時,隔膜將收縮30%以上,極易造成電池正負極片接觸,發(fā)生短路,集聚上升的熱量使電池出現(xiàn)起火現(xiàn)象,影響動力鋰電池的安全性。因此各國研究機構針對現(xiàn)有隔膜性能的不足,積力于高性能動力鋰離子電池隔膜的開發(fā),研究的熱點主要聚集在成本低、制作工藝簡單、孔徑尺寸適當、空隙率和力學性能高、耐高溫和耐大電流充放電特性好、均一性和穩(wěn)定性能滿足要求的高性能動力鋰電池隔膜,將對于提高電池性能和降低電池成本具有重要的實際意義。目前新型高性能鋰電池隔膜技術的研究主要有以下幾種: (1)納米纖維涂覆隔膜 納米纖維涂覆隔膜是在現(xiàn)有隔膜或無紡布表面進行改性,可大幅度提升隔膜的高溫耐收縮性,進而提高隔膜的安全性。