一、鋰電池隔膜是什么材料
鋰電池市(shi)場化(hua)的隔膜材料主(zhu)要(yao)(yao)是以聚(ju)(ju)乙烯(xi)(polyethylene,PE)、聚(ju)(ju)丙烯(xi)(polypropylene,PP)為主(zhu)的聚(ju)(ju)烯(xi)烴(Polyolefin)類(lei)隔膜,其中PE產品主(zhu)要(yao)(yao)由濕法工(gong)藝(yi)(yi)制(zhi)得,PP產品主(zhu)要(yao)(yao)由干法工(gong)藝(yi)(yi)制(zhi)得。總體而言,聚(ju)(ju)丙烯(xi)相對(dui)更耐(nai)高溫,聚(ju)(ju)乙烯(xi)相對(dui)耐(nai)低溫,但對(dui)環境應力(li)更敏感;聚(ju)(ju)丙烯(xi)密度(du)比(bi)聚(ju)(ju)乙烯(xi)小(xiao),其熔點和(he)閉孔溫度(du)比(bi)聚(ju)(ju)乙烯(xi)高,但韌性(xing)比(bi)聚(ju)(ju)乙烯(xi)差。
鋰電池(chi)(chi)主(zhu)要(yao)(yao)的隔(ge)膜(mo)(mo)材料(liao)產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)有(you)單層(ceng)PP、單層(ceng)PE、PP+陶(tao)瓷涂(tu)覆、PE+陶(tao)瓷涂(tu)覆、雙(shuang)(shuang)(shuang)層(ceng)PP/PE、雙(shuang)(shuang)(shuang)層(ceng)PP/PP和(he)三(san)層(ceng)PP/PE/PP等,其中前(qian)兩類產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)主(zhu)要(yao)(yao)用(yong)于3C小電池(chi)(chi)領域,后幾類產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)主(zhu)要(yao)(yao)用(yong)于動(dong)力鋰電池(chi)(chi)領域。在動(dong)力鋰電池(chi)(chi)用(yong)隔(ge)膜(mo)(mo)材料(liao)產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)中,雙(shuang)(shuang)(shuang)層(ceng)PP/PP隔(ge)膜(mo)(mo)材料(liao)主(zhu)要(yao)(yao)由中國企(qi)業(ye)生產(chan)(chan),在中國大陸使用(yong),這主(zhu)要(yao)(yao)是因為還(huan)沒有(you)中國企(qi)業(ye)能將PP與PE制成雙(shuang)(shuang)(shuang)層(ceng)復合膜(mo)(mo)的技術和(he)能力。而全球汽車動(dong)力鋰電池(chi)(chi)使用(yong)的隔(ge)膜(mo)(mo)以(yi)三(san)層(ceng)PP/PE/PP、雙(shuang)(shuang)(shuang)層(ceng)PP/PE以(yi)及PP+陶(tao)瓷涂(tu)覆、PE+陶(tao)瓷涂(tu)覆等隔(ge)膜(mo)(mo)材料(liao)產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)。
與此同(tong)時,其他一些(xie)(xie)新型隔(ge)膜(mo)(mo)(mo)材料產品也(ye)在不斷涌現并開(kai)始實現應用(yong),不過,因量少價(jia)高,主要(yao)還是(shi)(shi)用(yong)在動(dong)力(li)鋰電(dian)池制(zhi)造領域。這些(xie)(xie)產品主要(yao)有:涂層處理(li)的(de)聚(ju)酯(zhi)膜(mo)(mo)(mo)(PET,Polyethylene Terephthalate)、纖維(wei)素膜(mo)(mo)(mo)、聚(ju)酰亞胺膜(mo)(mo)(mo)(PI)、聚(ju)酰胺膜(mo)(mo)(mo)(PA),氨綸或芳綸膜(mo)(mo)(mo)等(deng)等(deng)。這些(xie)(xie)隔(ge)膜(mo)(mo)(mo)的(de)優點是(shi)(shi)耐高溫(wen),且具(ju)有低溫(wen)輸出(chu)、充電(dian)循環(huan)壽(shou)命長、機械強度適中的(de)特點。總(zong)的(de)來看,鋰電(dian)池隔(ge)膜(mo)(mo)(mo)材料產品呈現出(chu)明顯的(de)多樣化(hua)發展趨勢。
二、鋰離子電池隔膜的作用和功能
鋰離子電(dian)池(chi)(chi)的(de)四大關(guan)鍵材(cai)料為正極材(cai)料、負極材(cai)料、電(dian)解(jie)液以(yi)及隔(ge)(ge)膜(mo)(mo)。隔(ge)(ge)膜(mo)(mo)是關(guan)鍵的(de)內(nei)層組件之一。隔(ge)(ge)膜(mo)(mo)的(de)性(xing)(xing)能(neng)決定了鋰離子電(dian)池(chi)(chi)的(de)界面結構、內(nei)阻等,直接影(ying)響到電(dian)池(chi)(chi)的(de)容量、循環以(yi)及安全性(xing)(xing)能(neng)等特性(xing)(xing)。性(xing)(xing)能(neng)優異(yi)的(de)隔(ge)(ge)膜(mo)(mo)對提(ti)高電(dian)池(chi)(chi)的(de)綜合性(xing)(xing)能(neng)具有重要(yao)(yao)的(de)用(yong)途(tu)。隔(ge)(ge)膜(mo)(mo)在鋰電(dian)池(chi)(chi)中起到的(de)作(zuo)用(yong)主要(yao)(yao)有以(yi)下幾點(dian):
1、隔絕正負(fu)兩極(ji)(ji),隔膜材質必須具有電(dian)子隔緣性,保(bao)證兩極(ji)(ji)機械隔離,防止正負(fu)極(ji)(ji)相互(hu)接觸(chu),兩極(ji)(ji)接觸(chu)的(de)話會(hui)引(yin)發(fa)鋰離子電(dian)池內部短路,造(zao)成電(dian)池損(sun)壞(huai),甚至(zhi)嚴(yan)重的(de)話可(ke)能會(hui)發(fa)生爆炸起火事件。
2、能夠保濕電解液,極(ji)大的減(jian)小了電解液的損(sun)耗(hao),且在鋰離子的傳(chuan)輸過程(cheng)中(zhong)也有很好的透過性,隔膜材質需要有很強的浸透性。
3、鋰離子電池溫度(du)過(guo)高的(de)話,隔膜會有自(zi)動關(guan)斷保護功能。