由于具有功率密度高、自放電率低、無記憶效應和放電電壓穩(wěn)定等優(yōu)點,鋰離子電池已逐步替代傳統(tǒng)鉛酸蓄電池和 鎘鎳蓄電池,成為動力電池的主要選擇 。隔膜是鋰離子電池的關(guān)鍵部件,在電池中起著阻隔正負極電子電導,允許電解液離子自由通過從而實現(xiàn)離子傳導的重要作用,是電池容量、循環(huán)能力和安全性能的重要決定因素。 動力電池在大功率輸出性能和安全性方面的需求對鋰電池提出了重大挑戰(zhàn)[3]。在大功率放電過程中,電池局部溫度達到100??左右就可以引起負極固體電解質(zhì)界面(SEI)保護膜分解并釋放熱量,使電池進一步升溫引發(fā)有機電解液等物質(zhì)的分解和隔膜的融化(Melt??down),導致正負極直接反應甚至爆炸。電池使用過程中遭受穿刺或撞擊也可導致電池電壓瞬時下降。電流劇增產(chǎn)生巨大的熱量導致溫度迅速升高,使電池隔膜經(jīng)受高溫狀態(tài)。此外,電池的過充導致金屬鋰在負極表面沉積形成鋰枝晶也會導致對隔膜的穿刺,動力電池在動態(tài)條件下的運行會加劇這一行為,因此,動力鋰基團和加入親水物質(zhì)的方法來改善這一問題。聚烯烴材料隔膜的另一個更重要問題在于其大功率放電的安全性,這種材料在高溫下尺寸變形比較明顯,而且熔點一般低于170??,當電池局部發(fā)熱達到這個溫度時,隔膜就會迅速融化使正負極迅速接觸,出現(xiàn)熱失控行為。

研究表明,采用高熔點纖維增強隔膜或者采用熔點更高的材料制備隔膜可以很好地改善隔膜的熱熔化溫度,從而有效地保障電池安全。 本文針對動力鋰電池性能和安全性對隔膜孔隙率、浸潤性、熱安全溫度等方面的要求,對隔膜的制備改性技術(shù)進行了比較詳細的評述,以期為相關(guān)領(lǐng)域的研究者提供可借鑒的資料。

    鋰電池隔膜的基本制備和隔膜強度、熱尺寸 穩(wěn)定性的改善 ????根據(jù)結(jié)構(gòu)和組成,鋰離子電池隔膜大致可分為多孔聚合物膜、無紡布隔膜和無機復合膜。多孔聚合物膜根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同分為干法和濕法兩種,區(qū)別主要在于隔膜微孔的成孔機理不同。干法工藝由凝結(jié)核造成結(jié)晶缺陷或通過工藝控制造成不均勻結(jié)晶,然后用機械外力使結(jié)晶缺陷處破裂形成微孔。在實際生產(chǎn)中應用較多的是單軸拉伸技術(shù),所生產(chǎn)的隔膜具有扁長的微孔結(jié)構(gòu)。為了提高滲透性和力學性能,也有采取雙軸拉伸技術(shù)的,但受其成孔機理的制約,橫向方向上的拉伸比一般不高,薄膜性能存在明顯的各向異性。

日本的宇部和美國的Celgard是干法工藝的代表,用于生產(chǎn)單層PP、PE以及3層PP/PE/PP復合膜。濕法工藝由不同相物質(zhì)混合成混合物,然后去掉其中一種物質(zhì)形成微孔相互貫通的結(jié)構(gòu)。日本的旭化成、東燃、日東以及美國的Entek公司都是濕法工藝的代表,目前主要用于生產(chǎn)單層PE隔膜。

  從孔隙率、浸潤性、強度、熱尺寸穩(wěn)定性、熱關(guān)閉溫度和熱熔化溫度評述了鋰離子電池隔膜的研究進展,認為平衡并同時提高隔膜的性能和安全性是動力鋰電池隔膜重要的研究方向。目前,采用接枝官能基團以及添加親水物質(zhì)的方法可以改善膜的浸潤性;不同熔點的聚合物復合以及采用高結(jié)晶度聚合物均可改善隔膜的熱關(guān)閉溫度和熱熔化溫度。采用一種多孔基體材料,如無紡布或電紡纖維作為增強基體,可以保證膜的強度、尺寸穩(wěn)定性和熱熔化溫度;采用其它的聚合物作為成孔材料,可以改善膜的孔隙率和浸潤性,是同時提高隔膜的性能和安全性的有效手段。

 

	
    深圳市環(huán)力科技有限公司成立于2008年5月，公司品牌為“EPPOR環(huán)力電池”公司總部位于深圳市光明新區(qū)鑫博盛潤景科技園，分為兩大事業(yè)部，綜合PACK事業(yè)部（深圳光明鑫博盛潤景科技園）、聚合物電芯事業(yè)部位于（東莞市鳳崗鎮(zhèn)雁田怡安工業(yè)城），是一家圓柱鋰電池、聚合物鋰電池、方型鋼鋁殼鋰電池、一次性鋰電池、鎳氫鎳鉻、鋰電池組應用系統(tǒng)方案集成終端、研發(fā)、生產(chǎn)銷售于一體高新技術(shù)企業(yè)。公司自成立以來，始終服務于全球便攜式電源、不間斷UPS電源、儲能電源、照明燈具、3C數(shù)碼產(chǎn)品、智能生活用品、電動工具、工業(yè)配套、電動車、醫(yī)療設備用戶，全球集鋰電池、電源一站式解決EMC安規(guī)供應商，公司堅持以服務客戶為己任，立足于自主研發(fā)，為客戶提供完善的鋰電池方案定制和產(chǎn)品服務。
    環(huán)力電池匯集了一批在鋰電池行業(yè)5年以上的專業(yè)資深工程師，現(xiàn)有研發(fā)團隊20余人，公司擁有業(yè)內(nèi)先進的鋰電池組應用系統(tǒng)方案研發(fā)、專業(yè)化生產(chǎn)和強有力供應鏈于一體的運營系統(tǒng)。公司研發(fā)中心包括電化學、電源、結(jié)構(gòu)、工藝、電子等專業(yè)核心技術(shù)，依托國內(nèi)力神、比克、德朗能、億緯、ATL、創(chuàng)明、力通威、超思維，國際三星、LG、松下、三洋、索尼等合作伙伴，憑借公司8年專業(yè)鋰電池多串多并組合制造為主導，我們時刻關(guān)注著鋰電池在各個領(lǐng)域的最新發(fā)展和應用，并不斷為客戶研發(fā)出“最先進、最安全、最穩(wěn)定”的鋰電池應用方案，公司擁有先進的制造設備、精確的檢測設備、全自動鋰電池容量、電壓、內(nèi)阻配組機、全電腦監(jiān)控智能老化設備等，并嚴格按照1SO9001：2008質(zhì)量管理體系運作，奠定了鋰電池應用系統(tǒng)定制化服務的核心技術(shù)能力。
    環(huán)力電池堅持以“誠信為本、質(zhì)量為先、顧客至上、攜手共贏”的經(jīng)營理念，持續(xù)不斷深化全球范圍內(nèi)的戰(zhàn)略合作。面對全球客戶產(chǎn)品升級的個性化、多樣化、國際化需求，公司堅定不移地秉持“按需開發(fā) 及時響應 隨時 持續(xù)維護升級為核心，全心全意致力向全球用戶提供更具智能化的鋰電方案和產(chǎn)品，與全球用戶及合作伙伴攜手同行為人類創(chuàng)造一種清潔的能源事業(yè)而奮斗不止，熱忱歡迎社會各界人士及合作伙伴蒞臨參觀指導，我們?nèi)w同仁將竭誠為您服務。