鋰電池隔膜:最核心的電池材料之一。鋰電池二次電池具有高能量密度、長循環壽命、無記憶效應、安全可靠、可快速充放電等優點,已經成為最重要的儲能材料之一。隨著智能手機、筆記本電腦等電子產品的普及,鋰離子電池的市場逐漸發展。得益于近些年新能源汽車的不斷發展,尤其是中國的新能源汽車市場出現了迅猛發展,鋰離子電池的市場規模迎來了明顯的增長。
隔膜的生產工藝介紹:干法和濕法。目前,鋰電池用隔膜主要使用聚乙烯和聚丙烯生產。聚烯烴具有較好的加工性能,適合加工成薄膜。同時,聚烯烴的化學穩定性較好、電子傳輸能力極差,非常適合用于隔離鋰離子電池的電極。為了實現電池的充放電過程,隔膜需要存在微孔結構,使電解液充滿通道,確保鋰離子順利地進行電遷移。根據制備工藝的不同,隔膜的生產方法可劃分為干法和濕法,而干法又可細分為干法單向拉伸工藝和干法雙向拉伸工藝。
隔膜性質對比:從安全性和使用性能的角度出發。質量好的隔膜,首先必須提供足夠的安全性,保證電池的正常使用,同時在異常情況下具備電池的保護機制。一方面,隔膜必須有效隔離電池的正極和負極,避免兩電極直接接觸,造成短路現象;同時,隔膜還必須具備必要的化學穩定性和電化學穩定性,在電池正常運行的過程中保持性質和結構的穩定,經過多次的充放電循環后仍能維持一定的性能。另一方面,在電池出現異常情況如溫度過高時,隔膜必須擁有一定的保護機制,降低發生事故的風險。當電池溫度過高時,電極材料和電解液會發生一系列化學反應,同時釋放熱量,進而導致反應加速、不可控,這時電池就會進入熱失控的狀態,極可能發生燃燒、爆炸。因此,在達到熱失控溫度前,隔膜必須能關閉微孔、阻止電池反應的繼續進行,并且維持原有的尺寸,保證電池的安全。隔膜的厚度、拉伸強度、抗穿刺強度、熱自閉性、熱收縮性、化學穩定性、電化學穩定性等參數決定了電池的安全性能。