新能源产业兴起，各式储能离不开锂电池，下一步对相应隔膜的需求还将大增。那么锂电池隔膜目前生产工艺如何，未来会怎么发展呢？

 

一、小小隔膜，大大作用，传统材料已不能满足安全需要

隔膜虽然只占锂电池成本的10%-20%，但是其性能直接影响电池的电容量、循环使用寿命以及安全性能等，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。

传统锂电隔膜基材为 PE、PP，由于PE和PP的热变形温度比较低（PE的热变形温度 80~85℃，PP为100℃），温度过高时隔膜会发生严重的热收缩，导致电池的正负电极接触而短路，存在引起电池燃烧或爆炸的危险，严重威胁着使用者的生命安全。随着对于锂电池的安全性和快充的要求越来越高，在湿法隔膜上使用陶瓷、芳纶等材料进行涂布以增强 PE 膜的性能参数已成为主流的技术方向。例如 PMT、PI、PMIA、PVDF、PBO 等新型隔膜基材以及随之配套的无纺布织造技术也有可能得到快速发展。

 

二、研发采用新型隔膜基材已成热门方向

目前的研究热点主要是聚酰亚胺（PI）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、间位芳纶（PMIA）等合成材料制备无纺布隔膜。

 

1、聚酰亚胺（PI）隔膜

PI材料具有突出的耐高温性能，长期使用温度可达300℃，赋予隔膜良好的热尺寸稳定性，提高电池的高温使用安全性。PI材料阻燃自熄，为锂离子电池提供了更有力的安全保障。

 

制备方法：

 

模板法：先制备含有致孔剂的PI复合膜，再通过化学腐蚀、溶剂溶解或煅烧等方法除去致孔剂，得到PI多孔膜。

 

相转化法：将聚酰胺酸（PAA）前体溶液或可溶性PI溶液刮涂在载体上，再浸没至非溶剂中，通过相分离形成多孔膜。

 

静电纺丝法：通过高压静电使聚合物溶液形成纳米纤维，再沉积形成纳米纤维膜。这种方法制备的PI纳米纤维膜具有高孔隙率和良好的电解液浸润性。

 

2、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）隔膜

PET材料具有优良的物理和化学稳定性，以及良好的加工性能。通过重离子辐照技术和化学蚀刻工艺制备的PET基耐高温锂离子电池隔膜，具有更加均一的孔径分布和更优异的电解液润湿性。

 

制备方法：

 

利用重离子辐照技术和化学蚀刻工艺，以PET隔膜为基材，成功开发出PET基耐高温锂离子电池隔膜。

 

3、间位芳纶（PMIA）隔膜

PMIA具有更好的热稳定性、机械性能、自熄性和电绝缘性。结构中存在极性较高的羰基基团，提高了隔膜的电化学性能。

制备方法：

 

静电纺丝法：通过在高电压电场下使聚合物溶液分散成丝，再收集得到由无数根聚合物纤维组合而成的膜。这种方法可以制得比表面积更大、孔隙率更高的隔膜。

 

相分离法：包括非溶剂致相分离法、热诱导相分离法和气相诱导相分离法，通过控制相分离过程得到多孔膜。

来源：UTPE弹性体门户

关键词： 锂电池