一、鋰電池隔膜是什么材料
鋰電池市(shi)場化的(de)隔(ge)(ge)膜(mo)材料主(zhu)要(yao)是以聚(ju)乙烯(xi)(polyethylene,PE)、聚(ju)丙(bing)烯(xi)(polypropylene,PP)為主(zhu)的(de)聚(ju)烯(xi)烴(Polyolefin)類隔(ge)(ge)膜(mo),其中(zhong)PE產品主(zhu)要(yao)由濕(shi)法工藝制得,PP產品主(zhu)要(yao)由干法工藝制得。總體而言,聚(ju)丙(bing)烯(xi)相對(dui)更耐高溫(wen),聚(ju)乙烯(xi)相對(dui)耐低溫(wen),但對(dui)環境應力更敏感;聚(ju)丙(bing)烯(xi)密度比聚(ju)乙烯(xi)小,其熔點和閉孔溫(wen)度比聚(ju)乙烯(xi)高,但韌(ren)性比聚(ju)乙烯(xi)差(cha)。
鋰(li)電池(chi)主(zhu)(zhu)要(yao)的隔(ge)(ge)膜(mo)(mo)(mo)材(cai)(cai)料(liao)產(chan)(chan)品(pin)(pin)有(you)單層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)PP、單層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)PE、PP+陶(tao)瓷(ci)(ci)涂(tu)(tu)覆(fu)、PE+陶(tao)瓷(ci)(ci)涂(tu)(tu)覆(fu)、雙(shuang)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)PP/PE、雙(shuang)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)PP/PP和三層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)PP/PE/PP等,其中前兩類(lei)產(chan)(chan)品(pin)(pin)主(zhu)(zhu)要(yao)用(yong)于3C小電池(chi)領(ling)域,后幾類(lei)產(chan)(chan)品(pin)(pin)主(zhu)(zhu)要(yao)用(yong)于動力(li)鋰(li)電池(chi)領(ling)域。在動力(li)鋰(li)電池(chi)用(yong)隔(ge)(ge)膜(mo)(mo)(mo)材(cai)(cai)料(liao)產(chan)(chan)品(pin)(pin)中,雙(shuang)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)PP/PP隔(ge)(ge)膜(mo)(mo)(mo)材(cai)(cai)料(liao)主(zhu)(zhu)要(yao)由(you)中國(guo)企業生(sheng)產(chan)(chan),在中國(guo)大陸(lu)使(shi)用(yong),這主(zhu)(zhu)要(yao)是因(yin)為(wei)還(huan)沒有(you)中國(guo)企業能將PP與(yu)PE制成雙(shuang)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)復合膜(mo)(mo)(mo)的技術和能力(li)。而全球(qiu)汽(qi)車動力(li)鋰(li)電池(chi)使(shi)用(yong)的隔(ge)(ge)膜(mo)(mo)(mo)以三層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)PP/PE/PP、雙(shuang)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)PP/PE以及PP+陶(tao)瓷(ci)(ci)涂(tu)(tu)覆(fu)、PE+陶(tao)瓷(ci)(ci)涂(tu)(tu)覆(fu)等隔(ge)(ge)膜(mo)(mo)(mo)材(cai)(cai)料(liao)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)。
與(yu)此同(tong)時,其他一(yi)些新型隔膜(mo)材料產(chan)(chan)品也在不斷(duan)涌現(xian)并(bing)開(kai)始實現(xian)應用,不過,因量(liang)少(shao)價高,主(zhu)要還是(shi)用在動力(li)鋰電(dian)池制造領(ling)域。這些產(chan)(chan)品主(zhu)要有:涂層處(chu)理的(de)聚酯(zhi)膜(mo)(PET,Polyethylene Terephthalate)、纖(xian)維素膜(mo)、聚酰亞胺(an)膜(mo)(PI)、聚酰胺(an)膜(mo)(PA),氨綸(lun)(lun)或芳綸(lun)(lun)膜(mo)等(deng)等(deng)。這些隔膜(mo)的(de)優點是(shi)耐(nai)高溫,且具有低溫輸出(chu)、充(chong)電(dian)循環壽命長、機械強度適(shi)中的(de)特(te)點。總的(de)來看,鋰電(dian)池隔膜(mo)材料產(chan)(chan)品呈現(xian)出(chu)明(ming)顯的(de)多樣化發展趨勢。
二、鋰離子電池隔膜的作用和功能
鋰離子電(dian)池的(de)四大(da)關(guan)鍵材(cai)(cai)料為正(zheng)極材(cai)(cai)料、負極材(cai)(cai)料、電(dian)解液以(yi)及隔膜。隔膜是關(guan)鍵的(de)內(nei)層組件之一。隔膜的(de)性(xing)(xing)(xing)能(neng)決定了鋰離子電(dian)池的(de)界面結構(gou)、內(nei)阻等(deng),直接影響到(dao)電(dian)池的(de)容量、循環(huan)以(yi)及安全性(xing)(xing)(xing)能(neng)等(deng)特性(xing)(xing)(xing)。性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)的(de)隔膜對(dui)提高電(dian)池的(de)綜(zong)合性(xing)(xing)(xing)能(neng)具有重要的(de)用途。隔膜在(zai)鋰電(dian)池中起到(dao)的(de)作(zuo)用主要有以(yi)下幾點:
1、隔絕正(zheng)(zheng)負兩(liang)(liang)極(ji)(ji),隔膜材質(zhi)必須具有(you)電(dian)子隔緣(yuan)性,保證兩(liang)(liang)極(ji)(ji)機械隔離,防止正(zheng)(zheng)負極(ji)(ji)相(xiang)互接(jie)觸,兩(liang)(liang)極(ji)(ji)接(jie)觸的話(hua)會引(yin)發鋰離子電(dian)池(chi)內部短路,造成電(dian)池(chi)損壞(huai),甚至嚴重的話(hua)可能會發生爆(bao)炸起火事件。
2、能夠保濕電解(jie)液(ye),極大(da)的(de)減(jian)小(xiao)了電解(jie)液(ye)的(de)損耗,且(qie)在(zai)鋰(li)離子的(de)傳輸過程中也有(you)很(hen)好(hao)的(de)透過性,隔(ge)膜材質(zhi)需要有(you)很(hen)強的(de)浸(jin)透性。
3、鋰離子電池溫度過高的話,隔膜會有(you)自動關(guan)斷保護功能(neng)。