預(yù)計(jì)到“十三五”末，中國(guó)的隔膜將完全取代進(jìn)口，保守估計(jì)出貨量將達(dá)到10億平方米以上。
一、溯源——鋰電池隔膜的技術(shù)發(fā)展和行業(yè)演進(jìn)
1、從隔膜的作用看其性能要求
隔膜性能的優(yōu)異對(duì)鋰離子電池性能有重要作用。在鋰電池的結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。
隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的作用。
隔膜的主要作用是使電池的正、負(fù)極分隔開(kāi)來(lái)，防止兩極接觸而短路，此外還具有能使電解質(zhì)離子通過(guò)的功能。
隔膜材質(zhì)是不導(dǎo)電的，其物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)電池的性能有很大的影響。
電池的種類不同，采用的隔膜也不同。對(duì)于鋰電池系列，由于電解液為有機(jī)溶劑體系，因而需要有耐有機(jī)溶劑的隔膜材料，一般采用高強(qiáng)度薄膜化的聚烯烴多孔膜。
鋰電池隔膜在電池中的位置和作用
鋰電池隔膜一般需要滿足如下幾個(gè)方面的要求：
2、透過(guò)隔膜的參數(shù)理解其物理意義
理解隔膜的技術(shù)指標(biāo)含義對(duì)于判斷隔膜產(chǎn)品的性能優(yōu)劣具有重要意義，我們接下來(lái)試圖將隔膜的主要性能參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，以助于直觀地理解隔膜產(chǎn)品的優(yōu)劣。
(1)厚度——需要在容量和安全性之間尋找平衡
直觀地來(lái)看，在同樣大小的電池中，隔膜厚度越厚，能卷繞的層數(shù)就越少，相應(yīng)容量也就會(huì)降低;但是另一方面，較厚的產(chǎn)品，抵抗穿刺的性能會(huì)稍高，安全性會(huì)高一些，同時(shí)同樣孔隙率的情況下，越厚的產(chǎn)品，其透氣率會(huì)稍差，使得電池的內(nèi)阻會(huì)高一點(diǎn)。
總體來(lái)講隔膜的厚度直接影響電池的安全性、容量和內(nèi)阻等指標(biāo)，目前常用的隔膜厚度一般為9～32um。
(2)孔徑——在通透性和阻隔性之間尋找平衡
鋰電池隔膜上面要求有微孔，便于鋰離子通過(guò)。
從現(xiàn)有的工藝水平來(lái)看，濕法隔膜的孔徑在0.01~0.1um，干法隔膜的孔徑在0.1~0.3um，孔徑的大小決定隔膜的透氣率，但是過(guò)大的孔徑有可能導(dǎo)致隔膜穿孔形成電池微短路。
總體來(lái)看，隔膜的孔徑直接影響電池的內(nèi)阻和短路率。
(3)透氣率——影響鋰電池的內(nèi)阻
從定義來(lái)看，透氣率又叫Gurley數(shù)，反映隔膜的透過(guò)能力。即一定體積的氣體，在一定壓力條件下通過(guò)1平方英寸面積的隔膜所需要的時(shí)間。常用的氣體體積量一般為50ml或者100ml。
(4)吸液率——衡量隔膜對(duì)電解液的浸潤(rùn)程度，影響鋰電池的內(nèi)阻和容量
直觀來(lái)看，為了保證電池的內(nèi)阻不是太大，要求隔膜是能夠被電池所用電解液完全浸潤(rùn)，但是目前這方面沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。
當(dāng)前市場(chǎng)上通用的衡量標(biāo)準(zhǔn)是：取一定面積的隔膜完全浸泡在電解液中，看隔膜吸收電解液的重量(常用單位是g/m2)，同樣厚度的隔膜，吸收的重量越大，浸潤(rùn)效果越好。
(5)穿刺強(qiáng)度——反映隔膜抗外力穿刺的能力，影響電池的短路率和安全性
電池生產(chǎn)和使用中都有可能產(chǎn)生外力穿刺。一般對(duì)產(chǎn)品都會(huì)做穿刺實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證隔膜的可靠性，對(duì)于濕法工藝一般要求穿刺強(qiáng)度大于300g/20um。
電池網(wǎng)微信
