對于鋰電池系列,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。鋰離子電池隔膜具有大量曲折貫通的微孔,能夠保證電解質(zhì)離子自由通過形成充放電回路;而在電池過度充電或者溫度升高時,隔膜通過閉孔功能將電池的正極和負(fù)極分開以防止其直接接觸而短路,達(dá)到阻隔電流傳導(dǎo),防止電池過熱甚至爆炸的作用。
(1)具有電絕緣性,保證正負(fù)極的機(jī)械有效隔離;
(2)有一定的孔徑和孔隙率,保證低的電阻和高的離子電導(dǎo)率,孔徑大小和分布均勻,確保良好的電流密度均勻性及透氣率與鋰離子滲透率;
(3)由于電解質(zhì)的溶劑為強(qiáng)極性的有機(jī)化合物,隔膜必須耐電解液腐蝕,有足夠的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性,不與電解液發(fā)生化學(xué)反應(yīng),不能影響電解液的化學(xué)性質(zhì);
(4)對電解液的浸潤性好并具有足夠的吸液保濕能力;
(5)具有足夠的力學(xué)性能,包括穿刺強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等,但厚度盡可能??;隔膜的厚度越大,則電阻和穿刺強(qiáng)度越高;
(6)空間穩(wěn)定性和平整性好;
(7)熱穩(wěn)定性和自動關(guān)斷保護(hù)性能好,動力電池對隔膜的要求更高,通常采用復(fù)合膜。
(8)隔膜受熱收縮要小,否則會引起短路,進(jìn)而引發(fā)電池?zé)崾Э亍?/p>
(9)隔膜在閉孔后應(yīng)具有熔融完整性,以免電極接觸造成短路。
隔膜生產(chǎn)工藝包括原材料配方和快速配方調(diào)整、微孔制備技術(shù)、成套設(shè)備自主設(shè)計等。
微孔制備技術(shù)是鋰離子電池隔膜制備工藝的核心,分為干法單向拉伸、干法雙向拉伸和濕法工藝。