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鋰電池隔膜制造工藝的優(yōu)點和缺點

2022-07-15

鋰電池

鋰離子電池隔膜的基體材料為聚烯烴，具有優(yōu)異的力學性能、化學穩(wěn)定性和成本低。隔膜基體材料主要包括聚丙烯、聚乙烯及添加劑，使用的基體材料與機械性能和電解液的潤濕性有直接的關(guān)系。

鋰離子電池隔膜造孔工程技術(shù)主要包括濕法和干法兩種，干法有單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝。

1、鋰離子電池隔膜生產(chǎn)的濕法工藝

將高沸點的小分子加入聚烯烴中作為成孔劑，加熱融化成均勻的體系，然后冷卻至相分離。小分子經(jīng)拉伸后，用有機溶劑萃取，可以相互通過制備微孔膜材料。雖然孔隙度和滲透率是可控的，但濕法工藝需要消耗大量的有機溶劑，要考慮溶劑的回收利用，增加了工藝的復(fù)雜性和成本，而且易污染環(huán)境。

2、鋰離子電池隔膜生產(chǎn)的干法雙向拉伸工藝

該工藝是在20世紀90年代初研制的。在聚丙烯β型晶型改進劑中加入成核劑，利用聚丙烯不同相態(tài)之間的密度差，在拉伸過程中產(chǎn)生晶型轉(zhuǎn)變并形成微孔。

3、鋰離子電池隔膜生產(chǎn)的干法單向拉伸工藝

通過生產(chǎn)硬彈性纖維，得到結(jié)晶度低的聚丙烯或聚乙烯薄膜，然后高溫退火得到結(jié)晶度高的定向薄膜。薄膜在低溫下拉伸形成微缺陷，然后在高溫下拉開形成微孔。該方法制備的隔膜具有長而扁平的微孔結(jié)構(gòu)。隔膜由于只有單向拉伸，橫向強度較差，但正因為沒有橫向拉伸，在橫向上幾乎沒有熱收縮。

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