對鋰離子電池隔膜的主要性能要求還有:厚度均勻性、力學性能(包括拉伸強度和抗穿刺強度)、透氣性能、理化性能(包括潤濕性、化學穩定性、熱穩定性、安全性)等四大性能指標。
鋰電池隔膜材料根據不同的物理、化學特性,可以分為:織造膜、無紡布、微孔膜、復合膜、隔膜紙、碾壓膜等幾類。由于聚烯烴材料具有優異的力學性能、化學穩定性和相對廉價的特點,至今商品化鋰電池隔膜材料仍主要采用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烴微孔膜。目前為了提高動力電池的安全性,在聚烯烴微孔膜的基礎上制備功能性復合隔膜,如陶瓷隔膜等。陶瓷隔膜是采用納米級三氧化二鋁產品涂布到濕法聚丙烯、聚乙烯微孔電池膜表面;應用微凹版涂布機或狹縫式涂布機涂布干燥后,經過輥壓處理,使得這種陶瓷涂料與鋰離子微孔隔離基膜緊密結合。涂布的隔膜,與正極材料和負極材料卷繞疊加后,加注電解液,應用于鋰離子電池中具有良好的縱向/橫向延伸及高的穿刺強度,無微短路形成,在鋰離子電池中可形成高的電解液飽液量,可以多添加3%~10%的電解液。這種隔膜的使用顯著地提高了動力锃離子電池的耐高溫性、安全性和耐電磁干擾性,同時延長了鋰離子電池的壽命和循環次數,提高充放電倍率。除此,新材料隔膜也在研發中,如聚酰亞胺隔膜、凝膠聚合物電解質隔膜等。
世界
鋰電池隔膜材料
前三大隔膜生產商是日本Asahi(旭化成)、美國Celgard和日本Tonen(東燃化學),Tonen推出熔點高達170℃的濕法PE鋰電池隔膜。采用特殊處理的基體材料,可以極大地提高隔膜的性能,從而滿足鋰電池一些特殊的用途。
除此鋰離子電池中還有鋁箔和銅箔分別作為正、負極的集流體材料,為將正負極粉體材料制備成極片并有較好的導電性,還需要有黏結劑和導電劑。一般黏結劑有聚偏氟乙烯(PVDF),導電劑有乙炔黑和石墨,現在也有采用納米碳管和石墨烯作為導電劑的。外包裝有不銹鋼殼和鋁塑復合膜兩種。
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