關(guān)于鋰電池隔膜的制備方法與性能分析

黃楚東

摘要：鋰電池隔膜本身有一定的力學(xué)性能，兼?zhèn)淠蜔嵝浴⒛透g性等優(yōu)勢(shì)，直接被廣泛應(yīng)用到實(shí)際生活中。在本次研究中以鋰電池隔膜的制備作為基礎(chǔ)，對(duì)性能分析。

關(guān)鍵詞：鋰電池隔膜 制備方法 性能分析

鋰電池主要是由電解質(zhì)、隔膜、正極和負(fù)極材料等組成的，鋰電池隔膜制造技術(shù)比較高，在當(dāng)前難以突破，對(duì)于生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備等要求比較高，核心技術(shù)被廣泛應(yīng)用。我國(guó)鋰電池行業(yè)發(fā)展的比較晚，相對(duì)而言存在依賴過(guò)渡的現(xiàn)象，導(dǎo)致鋰電池行業(yè)受到限制。比較常用的鋰離子電池隔膜主要有聚酰亞胺隔膜、聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜等，需要掌握制備的具體要求，進(jìn)行性能分析，保證制備的合理性。

1 鋰電池隔膜的制備和性能

1.1 聚乙烯和復(fù)合鋰電池隔膜

優(yōu)良的力學(xué)性能是高密度聚乙烯的特征之一，并且其耐水性和耐熔性更加良好。在整個(gè)過(guò)程中需要進(jìn)行材料屬性分析。高密度聚乙烯隔膜電解液的熱學(xué)性能以及濕潤(rùn)性比較差，限制了整體應(yīng)用，在整個(gè)過(guò)程中需要注意進(jìn)行改良處理。當(dāng)前應(yīng)用的是無(wú)機(jī)填料進(jìn)行覆蓋，兼顧到表面接枝基團(tuán)等，提升材料性能是關(guān)鍵。電解質(zhì)導(dǎo)電性、濕潤(rùn)性和循環(huán)性等都是工藝的重要內(nèi)容。工程技術(shù)人員可以將隔膜工藝在實(shí)施階段進(jìn)行改善，主要可以通過(guò)熱處理工藝和成型工藝將隔膜整體的性能進(jìn)行提高。

1.2 聚丙烯及其復(fù)合鋰電池隔膜

聚丙烯和聚丙烯復(fù)合鋰電池隔膜在整個(gè)應(yīng)用過(guò)程中兼顧一定的耐高溫和耐腐蝕性等特點(diǎn)，考慮到力學(xué)性能和使用穩(wěn)定性等，需要在電解液應(yīng)用的過(guò)程中保持特性。當(dāng)前應(yīng)用廣泛的新型聚丙烯鋰電池隔膜性能優(yōu)勢(shì)明顯，具備聚丙烯隔膜、親水材料等，在優(yōu)異性的熱學(xué)性能和耐腐蝕性分析的過(guò)程中，需要保持特點(diǎn)，提升電池的整體應(yīng)用性能。

在材料性能分析的階段，高性能的復(fù)合聚丙烯鋰電池隔膜，涉及到長(zhǎng)方形、正方形等，在性能分析的階段，設(shè)定BR橡膠顆粒層可以增強(qiáng)隔膜的彈性。高性能的復(fù)合聚丙烯鋰離子隔膜，包括雙層機(jī)膜，并且均勻分布著很多微小孔，它有著突出的作用，可以直接被應(yīng)用到各種鋰離子電池的制造當(dāng)中。

此外高性能的復(fù)合聚丙烯鋰電池隔膜在使用過(guò)程中兼?zhèn)渚C合性能，在后續(xù)應(yīng)用階段需要進(jìn)行收縮性分析，如果溫度過(guò)高可能存在熔斷的反應(yīng)，安全隱患大。如何提升耐熱收縮性能是重點(diǎn)，同時(shí)也是當(dāng)前研究的難點(diǎn)之一。

聚酰亞胺具備的是優(yōu)異的性能，可以長(zhǎng)期進(jìn)行應(yīng)用。和聚烯烴隔膜相比，聚酰亞胺兼?zhèn)涞氖卿囯x子電解質(zhì)親和力，是當(dāng)前應(yīng)用廣泛的一種電池隔膜材料。在整個(gè)過(guò)程中需要明確材料的類型。制備工藝的合理性是關(guān)鍵，制備的PI/PET復(fù)合膜孔徑在0.2um左右，結(jié)合耐熱性以及孔隙率變化等，需要確保安全性和可靠性，電池性能良好，在整個(gè)應(yīng)用階段要求注意的是提前進(jìn)行性能分析。制備了PI/Ag復(fù)核技術(shù)，整體的強(qiáng)度達(dá)到145.76MPa，在強(qiáng)度值分析中，拉伸強(qiáng)度無(wú)變化，保留了原有的力學(xué)性能。

1.3 聚酰亞胺及其復(fù)合鋰電池隔膜

傳統(tǒng)的聚烯烴鋰電池隔膜如果存在不正當(dāng)使用的現(xiàn)象，容易存在過(guò)熱的反應(yīng)，此外聚烯烴鋰電池隔膜熔斷后爆炸。鋰電池在整個(gè)使用過(guò)程中必須具備優(yōu)越的抗高溫性能，但是現(xiàn)有鋰離子的應(yīng)用強(qiáng)度力量高于傳統(tǒng)的聚烯烴鋰離子隔膜強(qiáng)度，并且電池的整體能耗也隨之逐步增加。與聚烯烴隔膜相比，聚酰亞胺的性能更加的優(yōu)越，它可以在長(zhǎng)期的應(yīng)用當(dāng)中保持良好的親和力，是下一代重點(diǎn)發(fā)展的隔膜材料。在材料應(yīng)用的階段，考慮到復(fù)合作用以及電池的應(yīng)用強(qiáng)度等需要實(shí)施性能分析。

1.4 其他鋰電池隔膜

隔膜材料的合理化應(yīng)用很重要，在當(dāng)前應(yīng)用階段，兩層PE/PP和三層的PP/PE/PP隔膜產(chǎn)品，可以解決很多問(wèn)題，但是本身存在孔隙率低的特點(diǎn)，此外聚乙烯以及聚丙烯等擠出合金材料，符合現(xiàn)有均勻性要求。在隔膜形狀分析的階段，進(jìn)行聚合物的復(fù)合膜調(diào)整?；ず蛢蓪颖砻鎸拥念A(yù)設(shè)很重要，發(fā)明利用的陶瓷材料兼顧的是耐高溫性，可以實(shí)現(xiàn)鋰電池隔膜的收縮性，滿足安全性要求。

2 鋰電池隔膜的發(fā)展及應(yīng)用概況

目前，我我已經(jīng)成為世界上最大的鋰離子電池的制造基地和生產(chǎn)國(guó)之一，這是基于我國(guó)鋰離子資源異常豐富導(dǎo)致的，我國(guó)的鋰離子資源可以保證我國(guó)鋰離子電池的發(fā)展需求。

在未來(lái)發(fā)展的階段，鋰電池隔膜生產(chǎn)企業(yè)對(duì)制備方式有嚴(yán)格的要求，在生產(chǎn)、研發(fā)以及銷售等階段，要求確定電池隔膜的生產(chǎn)總量。近幾年整體上呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢(shì)，能滿足需求。鋰電池隔膜發(fā)展良好，整體比較穩(wěn)定。在行業(yè)發(fā)展中，形成三角債務(wù)，可能導(dǎo)致產(chǎn)能過(guò)剩。動(dòng)力電池公司做好賬目的收集工作，少數(shù)隔膜公司進(jìn)入動(dòng)力電池供應(yīng)鏈，在未來(lái)發(fā)展階段，國(guó)內(nèi)鋰電池隔膜市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)激烈，行業(yè)管理重新洗牌，能符合要求。

聚酰亞胺鋰電池隔膜有耐高溫的作用，本身兼顧力學(xué)性能，考慮到耐熱性以及電學(xué)性能等，在制備的過(guò)程中需要進(jìn)行成本評(píng)估，兼顧到成本種類和實(shí)際性能等，進(jìn)行溶解性分析，只有確定聚酰亞胺復(fù)合鋰電池隔膜的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，才能符合電池隔膜研究的具體要求。在成本值分析的階段，提升分子量聚酰亞胺的溶解性。相關(guān)工作人員了解具體的制備要求，此外在性能分析的階段，需要工作人員掌握實(shí)際指標(biāo)，只有盡量滿足力學(xué)的應(yīng)用要求，才能促進(jìn)進(jìn)步。

3 結(jié)束語(yǔ)

聚丙烯、聚乙烯等隔膜兼顧的是優(yōu)良的機(jī)械性能，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，隔膜大規(guī)模的生產(chǎn)，本身有明顯的應(yīng)用前景。但是生產(chǎn)鋰電池隔膜的材料和設(shè)備等存在壟斷的現(xiàn)象，因此開(kāi)發(fā)高性能的材料成為關(guān)鍵所在，在核心技術(shù)應(yīng)用中需要明確性能，掌握要求。本次研究中對(duì)鋰電池隔膜的制備要求和性能等分析得知，在未來(lái)發(fā)展中有重要的作用，符合現(xiàn)有制備模式的性能要求，因此開(kāi)發(fā)高性能的材料刻不容緩。