锂电池隔膜纸性能要求

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锂离子电池隔膜基础知识培训手册

●有一定的保护电池安全的能力。

2、隔膜机理隔膜中具有大量曲折贯通的微孔，电解液中的离子载体可以在微孔中自由通过，在正负极之间迁移形成电池内部导电回路，而电子则通过外部回路在正负电极之间迁移形成电流，供用电设备利用。

（四）锂离子电池隔膜的主要用途各种液态锂离子电池，如手机电池、便携式DVD电池、笔记本电脑电池、电动工具电池、GPS电池、电动车和储能装置电池等。

聚烯烃隔膜原料和生产原理（一）聚烯烃隔膜分类分类方法按材料分类按工艺分类按结构分类种类PP、PE、PP/PE复合干法、湿法单层PP、P E 多层PP、P E 三层PP/PE/P P（二）聚烯烃隔膜的主要原料隔膜使用的聚烯烃材料目前主要是聚丙烯（PP）、聚乙烯（P E ）两类。

聚烯烃材料具有强度高、耐酸碱腐蚀性好、防水、耐化学试剂、生物相容性好、无毒性等优点，在众多领域得到了广泛的应用。

当前，商品化的液态锂离子电池大多使用微孔聚烯烃隔膜，因为聚烯烃化合物在合理的成本范围内可以提供良好的机械性能和化学稳定性，而且具有高温自闭性能，更加确保了锂离子二次电池在日常使用上的安全性。

（三）聚烯烃隔膜的主要生产方法1、热致相分离法（湿法—TIPS）利用高分子材料和特定的溶剂在高温条件下完全相容，冷却后产生相分离的特性，使溶剂相连续贯穿于聚合物相形成的连续固态相中，经过拉伸扩孔后，将溶剂萃取后在聚合物相中形成微孔。

在目前湿法隔膜制造过程中，通常将聚烯烃树脂原料和一些其它低分子量的物质同混合，加热熔融混合均匀、经挤出拉伸成膜，再用易挥发溶剂把低分子物质抽提出来，形成微孔膜。

2、熔融拉伸法（干法—MSCS）熔融拉伸法的制备原理是，高聚物熔体挤出时在拉伸应力作用冷却下结晶，形成平行排列的结晶结构，经过热处理后的薄膜在拉伸后晶体之间分离而形成狭缝状微孔，再经过热定型制得微孔膜。

在聚丙烯微孔膜制备中除了拉开片晶结构外，还可以通过在聚合物中添加结晶成核剂，形成特定的β晶型，然后在双向拉伸过程中发生β晶型向α晶型转变，晶体体积收缩产生微孔。

隔膜纸

测试方法
TMA(热机械分析)
热机械分析: 在恒定的拉力(2gf)用 TMA设备在以5℃/min 的速率下测定样品的收缩
TCN’S method
在一定压力面积下,随着温度的提高测定Gurley 值. SD温度:当Gurley值增加时的最低温度被认为是闭孔温度. MD温度:当Gurley值迅速变小时（样品被熔化破裂）被认为是熔化温度.
3. 孔的曲折度:膜的厚度和气体或液体在实际膜当中通过的路径比例.(电池放电一般对膜的电阻而言,低曲折系数是有利的;对短路时的shutdown来讲,高的曲折系数有利.)
透气性
透气性是反映隔膜的孔隙率;孔径大小等内部结构综合因素.通常测定透气度t
t∝d-1 * ξ-1 *h*q2
R ∝ t*d
主要性能及其评价
1.电绝缘性能:用绝缘耐压性来评价.隔膜的绝缘耐压性如果高的话(Celgard 2400d的典型数值是 1000±200V),他的电接触耐压能力也就提高.注入电解液前在电池上加电压,如果感到有电流,那就说明有电接触,此评价的结果依赖于隔膜的强度和电池装配条件,尤其是依赖于电极设计. 隔膜在保持电解液时电阻要低,如果此时电阻过高必将影响电池的容量特性及电池性能.
1436.61 1419.11 11339846..6935 1362.15 1259.82 1050.70
7 1 9 . 5753 0 . 5 3
60
40
20
0
-20
1400
12001000源自800Wavenumbers (cm-1)
% Transm ittance
三层隔膜纸红外光谱数据(1)
*Gemo-47*20u-Linjie

日本宇部隔膜纸承认书及规格书

原材料承认书■ 物料描述 ■版本号：A/0物料名称: 隔膜纸 *采购编号:L16-0247-00-01-1 其他描述:74*1200*0.020mm*制造商: 日本宇部材料是否满足RoHS ：是 √ 否 *必须与ERP 中的信息一致第一次使用的产品：_________ 供应商（可选）：________⏹ 相关资料机械图纸 :图纸编号 /模具号________ /版本号 A/0 国际标准 :文件名称 /文件_____________________ 规格/样板 :□附规格 □从前的规格/样板□参考规格/样板_____页转规格/样板从P/N______⏹ 承认书状态□ FA ——无限制采购□ CA ——有条件采购(数量____________)□ RJ ——停止采购○R Tech McNair Technology Co.,Ltd. MCR-ENG-005 A/1物料规格书――隔膜纸（A/0）1、目的:规范隔膜纸的各项性能指标，保证产品的品质可靠。

2、范围:适用于本公司的所购隔膜纸的性能要求。

3、参数要求：化为成份: PP/PE/PP三层复合膜。

物料用途：锂离子电池用隔膜。

外观特征：外观光洁，平整无折痕，切割平行，无色质不均，沙眼等现象。

物理性能：厚度：20±3µm。

宽度：根据各型号BOM表要求的宽度。

耐热性能：90℃烘烤1小时收缩小于5%。

孔隙率：>30%。

孔径：0.013~0.5µm熔点：150~160℃闭孔温度：130~150℃电化学性能：电池容量：使钴酸锂能发挥正常的克比容量。

低温放电特性：在-20℃以0.2C放电，放电时间不小于210分钟。

循环特性：使电池的循环性能: >300周,(以1C充放电,电池循环300周后的容量初始容量的80%)外部短路试验：用导线连接，电阻小于50mΩ。

当电池温度下降到比锋值低约10℃时，结束实验。

电池不爆炸、不起火。

锂离子电池化工材料规格书

锂离子电池化工材料规格书物料规格书――钴酸锂1、目的:规范钴酸锂的各项性能指标，保证产品的品质可靠。

2、性能参数：化学名称：钴酸锂分子式：LiCoO2化学成份：Li/Co比值：1～1.03。

外观要求：蓝色粉末，无结块、团聚。

物理参数：粒度：粒度呈正态分布D50=7.2-7.5µm松装比重：0.9-1.3g/cm3敲实比重：≥2.5g/cm3比表面积：0.4-0.5m2/gPH值：9～11。

电化学性能：库仑效率>90%(第一次放电与第一次充电的比值)克比容量>137mAh循环性能: >300周,(以1C充放电,电池循环300周后的容量初始容量的80%)电池平台：3.6V的放电平台>85%.包装要求:20~25Kg钢桶,用铝箔袋密封包装.物料存储:密封、干燥、通风、室温。

物料保质期:半年。

物料规格书――碳黑1、目的:规范碳黑的各项性能指标，保证产品的品质可靠。

2、范围:适用于本公司的所购碳黑的性能要求。

3、性能参数：化学名称：碳黑分子式：C物料用途：锂离子电池正极用导电剂。

外观特征：黑色粉末，絮状物物理参数：挥发份：150℃烘烤1小时，挥发份<2.0%。

粒度：100目残余0.01%。

灰分：<0.2%，燃料后残余到黑色消失时的重量之比。

敲实比重：0.28-0.32g/ml比表面积：>20m2/gPH值：7.4电化学性能：（与钴酸锂混合后配成正极浆料制片后制成电池测试）电池的克比容量：要求使钴酸锂的克比容量发挥达到137mAh/g循环特性：使电池的循环性能: >300周,(以1C充放电,电池循环300周后的容量初始容量的80%,或充放电100周时，容量衰减小于5%)电池平台：使电池3.6V的放电平台>85%.包装要求:密封包装.物料存储:密封、干燥、通风、室温。

物料保质期:半年。

锂离子电池隔膜基础知识

挤出混合系统是薄膜生产的核心环节之一。挤出混合的好坏，直接影响到后续工序的生产和最终的产品质量。挤出混合需要满足如下的要求：(1)能够具备较强的剪切塑化能力，让主料快速、均匀的塑化； (2)能够产生很好的混合效果，让主料与成孔剂均匀混合： (3)能够让物料与挤出机之、司不打滑、不倒流、能够稳定进料。
6.洗涤烘干系统
湿法生产流锂程离分子解电池隔膜
洗涤过程就是溶剂(萃取剂)萃取成孔剂，溶剂取代成孔剂剂位置的过程；而烘干过程就是加快萃取剂的挥发，空气取代萃取剂位置的过程，当然烘干过程也是萃取剂循环回收的过程。经过洗涤烘干后的薄膜由透明变成了白色，这说明锂离子隔膜的微孔已经形成了。

隔膜是一种具有纳米级微孔的高分子功能材料。也叫电池隔膜、隔膜纸、多孔膜、离子交换膜、分离膜、离子渗透膜等。生产方法：湿法、干法（单项拉伸、吹膜法、双向拉伸）
隔膜及制法介绍

湿法介绍
湿法也叫热致相分离法（TIPS）,或者溶剂萃取成孔法，其化学原理是相分离。基本过程是指在高温下将聚合物溶于高沸点、低挥发性的溶剂中形成均相液，然后降温冷却，导致溶液产生液－固相分离或液－液相分离，再选用挥发性试剂将高沸点溶剂萃取出来，经过干燥获得一定结构形状的高分子微孔膜。湿法生产的特点是产品均匀性好，安全性好，机械性能良好，孔曲折度高。
和均一的电流密度，微孔在整个隔膜材
料中的分布应当均匀。孔径的大小与分布的均一性对电池性能有直接的影响：孔径太大，容易使正负极直接接触或易被锂枝晶刺穿而造成短路；孔径太小则
会增大电阻。微孔分布不匀，工作时会
形成局部电流过大，影响电池的性能。
(3)孔隙率。孔隙率对膜的透过性和电

锂离子电池隔膜现状及发展趋势

性，且具有高温自闭性能，够而能加强电池日常使用的安全性。聚以
乙烯（Ｅ）聚丙烯（Ｐ为主的聚Ｐ和Ｐ）烯烃，分单层Ｐ、Ｐ单层Ｐ以及３Ｅ，层
的Ｐ／ＥＰ。厚度一般在１ＰＰ／Ｐ膜０～
徐京生中国化工经济技术发展中心副总工程师，教授级高工，享受国
务院特殊津贴，兼任全国精细化工原料及中间体行业协作组副理事长、北京科技咨询业协会理事、中国科技情报信息协会信息咨询分会理事、《精细化工原料及中问体》编委会主任、国家发改委产业政策司顾问、中国国际工程咨询公司特聘专家，０７２０年起聘为联合国工业发展组织中国投资促进处顾问和绿色产业专家委员会委员。长期从事有机原料、精细化工和新材料的信息研究与咨询工作。表过多篇文章，发著作，并组织编写若干书籍和资料。研究成果于１９年和１９年获中国化工部９４９８科技进步二等奖和三等奖；９４１８年获１８－９４度化学工业部科技９１１８年情报成果二等奖；９８１９年获１９年度化工系统优秀信息成果二等奖；９８２０年获２０４项化工系统优秀信息成果一等奖。
１锂离子电池隔膜制造方法．
隔膜材料主要为多孔性聚烯烃。制备方法主要有干法和湿法２。目的种２者
均在于提高隔膜的孔隙率和强度等性
厚度均匀性。中横向厚度均匀性尤其
为重要，一般要求控制在±１ｍ以内。
（力学性能２）

锂离子电池设计总结

锂离子电池设计总结（一）液锂电池设计（1）根据壳子推算卷芯1、核算容量：（设计最低容量= average * ）2、极片宽度：隔膜宽度= 壳子高- - 2 - -图纸高壳子底厚盖板厚绝缘垫厚余量负极片宽度= 隔膜纸宽度- 2mm正极片宽度= 负极片宽度- （1~2mm）注：核算后正负极片宽度要去查找分切刀，最好有对应分切刀；箔材的选择也要依分切刀而定。

比如：40mm的分切刀，可以一次分裁8片，则箔材尺寸应该为40*8+(10~15余量)=330~335mm，若没有合适的也可以选择40*7+（10~15mm）的箔材。

3、卷芯宽度：卷芯设计宽度= 壳子宽度- -（～）图纸宽度两层壳壁厚余量4、卷芯厚度：（1）卷芯设计厚度= 壳子厚度- -图纸厚度两层壳壁厚余量（2）卷芯设计厚度= （规格厚度––）/规格书厚度max 余量两层壳壁厚膨胀系数5、卷尺宽度：卷尺= 卷芯宽–卷芯厚–卷尺厚（）–（～）余量6、最后根据（2、3、4）进行调整、确认。

7、估算卷芯/电芯最终尺寸卷芯厚度= 正极片厚+ 负极片厚+ （隔膜厚*2）卷芯宽度= 卷尺宽+ 卷尺厚+ 卷芯厚+（1～）余量最终电芯厚度= 卷芯厚度* + 壳子厚度+（～）层数单层厚度卷芯厚卷芯厚* +（～）≤规格要求（二）电池设计注意事项：1、极耳距极片底部≤极片宽度*1/42、极耳外露≥12mm~15mm 负极耳外露：6~10mm3、小隔膜= 加垫隔膜处光泊区尺寸+（2~3mm）4、壳子底部铝镍复合带尺寸：4mm * 13mm * （当壳子底部宽w ≥7mm时）3mm * 13mm * （当壳子底部宽w ＜7mm时）5、极片称重按涂布时箔材和敷料计算极片称重（正负极片相同）敷料量：M1 铝箔重：M2重片：M1 + M2 + ~ M1 * + M2轻片：M1 * + M2 ~ M1 + M26、胶纸贴法：负极耳上高温胶纸应超出负极片4 ~ 6 mm正极耳上透明胶纸应超出负极片2 ~ 4 mm7、面密度精确度：Eg：m±n 其中：n为m 的4% 。

锂电池隔膜涂布作业指导书

锂电池隔膜涂布作业指导书一、概述隔膜是锂电池中起到分隔正负极的关键材料，对电池的性能和安全性有重要影响。

涂布是隔膜制备过程中的一道关键工序，涂布质量直接关系到产品的性能和可靠性。

本作业指导旨在引导操作人员正确、高效地进行锂电池隔膜涂布作业，确保产品质量，提高生产效率和工作安全性。

二、涂布设备和工具准备1.涂布机：选择适合涂布材料和工艺要求的涂布机类型。

2.隔膜：根据产品要求选择合适的隔膜，确保隔膜无任何损坏和污染。

3.涂布材料：根据产品要求准备合适的涂布材料，如涂布液、溶剂等。

4.辅助工具：刮涂棒、刮涂板、无尘纸、尺子等。

三、作业流程1.准备工作（1）检查涂布机和相关设备是否正常工作。

（2）核对涂布材料和隔膜的规格和品质要求。

（3）确定涂布机的涂布工艺参数，如涂布速度、温度等。

2.预处理隔膜（1）将隔膜从包装中取出，检查是否有损坏、异物或污染。

（2）选择无尘纸将隔膜表面轻柔地擦拭一遍，以去除可能的污染物。

3.涂布操作（1）将隔膜固定在涂布机上，并调整涂布机以确保隔膜的紧平整。

（2）将涂布材料倒入涂布机的涂布槽中。

（3）调整涂布机的涂布速度和涂布厚度，以满足产品要求。

（4）使用刮涂棒将涂布材料均匀地刮涂在隔膜上，避免出现气泡和堆积现象。

（5）根据需要，可进行多次涂布以达到所需的涂布厚度。

4.检查和修正（1）将涂布后的隔膜取下，进行目视检查，确保涂布均匀，无气泡和斑点。

（2）根据需要，进行修补和调整处理，如刮涂不均匀的区域。

5.完成工作（1）将涂布好的隔膜进行标识，以便后续操作。

（2）整理涂布工具和设备，保持工作区域的清洁和整齐。

（3）填写相关记录，如涂布参数、涂布批次等。

四、操作注意事项1.操作人员应熟悉涂布机和涂布工艺的操作要求和技术规范，遵守操作规程，确保工作安全。

2.涂布机和涂布材料的选择应根据产品要求和生产工艺进行合理搭配。

3.操作人员应穿戴适当的个人防护用品，如手套、口罩等，以防止接触涂布材料对身体的伤害。

关于锂离子电池用铜箔

为什么负极要用铜/镍箔而正极要用铝箔呢？1.采用两者做集流体都是因为两者导电性好,质地比较软(可能这也会有利于粘结)，也相对常见比较廉价，同时两者表面都能形成一层氧化物保护膜。

2. 铜/镍表面氧化层属于半导体，电子导通，氧化层太厚，阻抗较大；而铝表面氧化层氧化铝属绝缘体，氧化层不能导电，但由于其很薄，通过隧道效应实现电子电导，若氧化层较厚，铝箔导电性级差，甚至绝缘。

一般集流体在使用前最好要经过表面清洗，一方面洗去油污，同时可除去厚氧化层。

3.正极电位高，铝薄氧化层非常致密，可防止集流体氧化。

而铜/镍箔氧化层较疏松些，为防止其氧化，电位比较低较好，同时Li难与Cu/镍在低电位下形成嵌锂合金，但是若铜/镍表面大量氧化，在稍高电位下Li会与氧化铜/镍发生嵌锂发应。

而铝箔不能用作负极,低电位下会发生LiAl合金化。

4.集流体要求成分纯。

Al的成分不纯会导致表面膜不致密而发生点腐蚀，更甚由于表面膜的破坏导致生成LiAl合金负极集流体不能用铝箔的，要用铜箔。

正极用铝箔。

原因在于：1、采用两者做集流体都是因为两者导电性好,质地比较软(可能这也会有利于粘结)，也相对常见比较廉价，同时两者表面都能形成一层氧化物保护膜。

2、铜表面氧化层属于半导体，电子导通，氧化层太厚，阻抗较大；而铝表面氧化层氧化铝属绝缘体，氧化层不能导电，但由于其很薄，通过隧道效应实现电子电导，若氧化层较厚，铝箔导电性级差，甚至绝缘。

一般集流体在使用前最好要经过表面清洗，一方面洗去油污，同时可除去厚氧化层。

3、正极电位高，铝箔氧化层非常致密，可防止集流体氧化。

而铜箔氧化层较疏松些，为防止其氧化，电位比较低较好，同时Li难与Cu在低电位下形成嵌锂合金，但是若铜表面大量氧化，在稍高电位下Li会与氧化铜发生嵌锂发应。

AL箔不能用作负极,低电位下会发生LiAl合金化。

4、集流体要求成分纯。

AL的成分不纯会导致表面膜不致密而发生点腐蚀，更甚由于表面膜的破坏导致生成LiAl合金。

锂电池干法隔膜的原料

锂电池干法隔膜的原料说到锂电池，大家脑袋里肯定会蹦出一大堆高科技的词儿，对吧？什么电动汽车、智能手机、电动工具，反正都离不开这玩意儿。

可是你知道吗？锂电池的背后，可不只有那些高大上的东西，还有一些不起眼、却至关重要的“配角”呢。

比如说锂电池的“干法隔膜”。

你以为这只是个不值一提的材料？别急，今天咱们就来好好聊聊它，顺便揭开它的神秘面纱。

得说说这个“隔膜”到底是什么。

简单来说，隔膜就是一个非常重要的“中介者”。

它在锂电池里负责分隔正负极，防止电池内部发生“火花四溅”的短路现象。

听着是不是挺高大上？不过这玩意儿看起来可真不显眼，实际上却直接影响着电池的安全性和使用寿命。

所以说，隔膜虽然默默无闻，但它可是锂电池“生死攸关”的大人物。

干法隔膜，顾名思义，就是通过“干法”工艺生产出来的。

别问我干法是什么，简单说就是不用湿水的那种技术。

想象一下，隔膜就像是一张“纸”，但它可不是普通的纸，是那种可以让电池内的锂离子穿梭自如的“魔法纸”。

这张“纸”得非常精细，孔隙大小和排列结构都得刚刚好。

如果孔隙太小，锂离子就无法顺畅通过；如果孔隙太大，电池就容易短路。

那可不行！就像咱们做饭一样，火候掌握不好，最后吃的可能就是一锅糊。

干法隔膜的原料，恰恰就是那些能保证这种“火候”的特殊材料。

现在，我们来说说这些原料到底有哪些。

最常见的就是聚烯烃类的材料。

你没听错，聚烯烃就是塑料的一种，但它不是那种随便可以拉伸的塑料袋，而是经过精心处理后，变得非常耐用的材料。

它的名字可能有点高冷，听起来像是化学博士的专利，但其实就是咱们日常生活中常见的那种“硬塑料”。

这种材料既耐热，又耐腐蚀，用它做隔膜，就像给电池穿了一件“防弹衣”，能大大提升电池的稳定性。

还有一种原料叫做聚酯。

它有点像是锂电池的“健康守护神”，因为聚酯的稳定性很好，能够承受高温，保证电池不会轻易过热。

它的透气性也不错，能帮助电池内部保持适宜的环境。

你可以把它想象成那种很懂你心思的朋友，能够在你需要的时候，悄悄提供帮助，避免大灾大难。

锂电池隔膜纸性能要求

提高电池的安全性
锂离子隔膜与分离膜; 锂离子隔膜与分离膜;透气膜的不同
1.作用不同:隔膜使电池正负极隔离,锂离子可逆 1.作用不同:隔膜使电池正负极隔离, 往返其孔隙; 往返其孔隙; 分离膜的作用是使多组分溶剂和溶质的分离, 分离膜的作用是使多组分溶剂和溶质的分离, 截留,分级,提纯和富集,不可逆; 截留,分级,提纯和富集,不可逆; 透气膜的作用是透过湿气和氧气等气体, 透气膜的作用是透过湿气和氧气等气体,一般不可逆; 不可逆;
单层隔膜纸SEM(扫描电子显微镜) 单层隔膜纸SEM(扫描电子显微镜)
电流切断特性(Shutdown) 电流切断特性(Shutdown)
Shutdown特性: Shutdown特性: 隔膜在大电流或外部短路时微孔闭塞,切断电流回路的功能( 时微孔闭塞,切断电流回路的功能(一种安全保护性能). 全保护性能). 主要参数:隔膜的闭孔温度(SD)和熔融破裂主要参数:隔膜的闭孔温度(SD)和熔融破裂温度(MD) 温度(MD) 隔膜孔结构的影响:高曲折度, 隔膜孔结构的影响:高曲折度,小孔径对阻止和切断异常电流有利; 和切断异常电流有利;但有对电池离子导电性和放电性有负面影响. 电性和放电性有负面影响.
主要性能及其评价
1.电绝缘性能用绝缘耐压性来评价. 1.电绝缘性能:用绝缘耐压性来评价.隔膜的绝缘耐压性如果电绝缘性能: 高的话(Celgard2400d的典型数值是1000±200V),他的电接高的话(Celgard2400d的典型数值是1000±200V),他的电接触耐压能力也就提高.注入电解液前在电池上加电压, 触耐压能力也就提高.注入电解液前在电池上加电压,如果感到有电流,那就说明有电接触, 感到有电流,那就说明有电接触,此评价的结果依赖于隔膜的强度和电池装配条件,尤其是依赖于电极设计. 的强度和电池装配条件,尤其是依赖于电极设计. 隔膜在保持电解液时电阻要低, 隔膜在保持电解液时电阻要低,如果此时电阻过高必将影响电池的容量特性及电池性能. 池的容量特性及电池性能.

纤维素基锂电池隔膜的制备与性能研究

摘要隔膜是锂离子电池的重要组成部分之一，具有隔绝正负极片防止短路和提供锂离子传输通道的作用。

提高电池安全性能和降低隔膜尘产成本是未来锂离子电池研究的主要目标之～，在本论文中，高安全性和低成本的生物质材料纤维素被用来制备锂离子电池隔膜。

主要研究工作包括以下几方面：（１）用ＰＦＩ磨浆机和超细摩擦研磨机分别将麻浆粕、棉浆粕、木浆粕进行磨浆处理，观察不同磨浆条件下纤维素纤维的帚化与分纤情况，选取适宜的浆粕和探索最佳的打浆分纤技术。

结果表明将麻浆粕经ＰＦＩ磨浆机磨浆２力．转以后，再经过超细摩擦研磨机研磨的微纤化纤维，适合通过抄纸工艺大规模制造纤维素基复合隔膜。

（２）将天然纤维素纤维和芳砜纶纤维按照不同比例混合，构建微米、纳米多级结构的高性能锂离子电池复合隔膜，并测试其浸润性、热稳定性、机械性能和电化学性能。

结果表明在纤维素和芳砜纶质量比为３：１的情况下，制备的纤维素／芳砜纶复合隔膜的综合性能最好，而且采用纤维素／芳砜纶复合隔膜组装的磷酸铁锂半电池在１２０℃下仍然表现出了优异的电化学性能。

（３）为了解决纤维素隔膜强度低和孔径大的问题，采用生物质材料多巴胺对纤维素进行表面包覆。

由于多巴胺在ｐＨ＝８．５的缓冲溶液中可以在纤维素表面自组装成具有粘附性的聚多巴胺，聚多巴胺包覆层使纤维素隔膜具有致密的多孔结构和高的机械强度，有利于提高电池的安全性，并缓解电池的白放电。

同时多巴胺包覆层使电极、电解液和隔膜之问的接触更加紧密，有利于提高电池的电化学性能。

关键词：纤维素；多巴胺；复合隔膜；锂离子电池ＡｂｓｔｒａｃｔＡｓｏｎｅｏｆｔｈｅｋｅｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎｌｉｔｈｉｕｍ·ｉｏｎｂａｕｅｒｙ，ｔｈｅｓｅｐａｒａｔｏｒｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｉｎｓｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｃａｔｈｏｄｅａｎｄａｎｏｄｅｔｏａｖｏｉｄｓｈｏｒｔｃｉｒｃｕｉｔｓａｎｄａｌｓｏｐｒｏｖｉｄｉｎｇｍｉｃｒｏｐｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒｒａｐｉｄｔｒａｎｓｐｏｒｔｏｆｔｈｅｉｏｎｃａｒｒｉｅｒｓ．Ｗｈａｔ’Ｓｍｏｒｅ．ｔｈｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔｓａｆｅｔｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｌｏｗ··ｃｏｓｔｏｆｌｉｔｈｉｕｍ··ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙｓｅｐａｒａｔｏｒｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｉｎｇｏａｌｓｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｉｎｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ，ｗｅｄｅｖｏｔｅｔｏｅｘｐｌｏｒｉｎｇｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｍａｓｓｃｅｌｌｕｌｏｓｅｉｎｌｉｔｈｉｕｍ—ｉｏｎｂａｋｅｒｙｓｅｐａｒａｔｏｒ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｅｎｔｉｓｄｅｐｉｃｔｅｄａｓｆｏｌｌｏｗｓ：（１）Ｈｅｍｐｐｕｌｐ，ｃｏｔｔｏｎｐｕｌｐａｎｄｗｏｏｄｐｕｌｐｗｅｒｅｇｒｏｕｎｄｂｙＰＦＩｐｕｌｐｉｎｇｍａｃｈｉｎｅａｎｄｕｌｔｒａｆｉｎｅｇｒｉｎｄｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｐｕｌｐａｎｄｂｅａｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｄｅｆｉｂｅｒｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｅｌｌｕｌｏｓｅｐｕｌｐ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔ，ｈｅｍｐｐｕｌｐｗａｓｔｈｅｂｅｓｔｍａｔｅｒｉａｌｔｏｆａｂｒｉｃｍｅｃｅｌｌｕｌｏｓｅｂａｓｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｅｐａｒａｔｏｒｂｙｐａｐｅｒｍａｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｌａｒｇｅｓｃａｌｅ．（２）Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅｐｕｌｐａｎｄｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎａｍｉｄｅｐｕｌｐｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｓｓｒａｔｉｏｗｅｒｅｅｘｐｌｏｒｅｄｔｏｆａｂｒｉｃａｔｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｅｐａｒａｔｏｒｂｙｐａｐｅｒｍａｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｅｐａｒａｔｏｒｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ，ｈｅａｔｔｏｌｅｒａｎｃｅ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｉｔｗａｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈａｔｃｅｌｌｕｌｏｓｅｐｕｌｐａｎｄｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎａｍｉｄｅｐｕｌｐｗｉｔｈｔｈｅｍａｓｓｒａｔｉｏｏｆ３／１（ｗ／ｗ）ｏｂｓｅｓｓｅｄｔｈｅｂｅｓｔｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｗｈａｔ’Ｓｍｏｒｅ．ｔｈｅｌｉｔｈｉｕｍｉｒｏｎｐｈｏｓｐｈａｔｅ／ｌｉｔｈｉｕｍｈａｌｆｃｅｌｌｕｓｉｎｇｃｅｌｌｕｌｏｓｅ／ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎａｍｉｄｅｓｅｐａｒａｔｏｒｓｔｉｌｌｅｘｈｉｂｉｔｅｄｓｔａｂｌｅｃｈａｒｇｅ．ｄｉｓｃｈａｒｇｅｃａｐａｂｉｌｉｔｙｅｖｅｎａｔ１２０ｏＣ．（３）Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅｓｅｐａｒａｔｏｒｓｔｉｌｌｈａｓｓｏｍｅｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｔｏｂｅｓｏｌｖｅｄ，ｓｕｃｈａｓｌａｒｇｅ—ｓｉｚｅｄｐｏｒｅｓａｎｄｔｏｗｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｔａｃｋｌｅｔｈｅｓｅｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｂｉｏｍａｓｓｄｏｐａｍｉｎｅｗａｓｍｏｔｉｖａｔｅｄｔｏｂｉｎｄｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｃｅｌｌｕｌｏｓｅ．Ｄｏｐａｍｉｎｅｃｏｕｌｄｓｅｌｆ－ｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅｄｔｏｐｏｌｙｄｏｐａｍｉｎｅａｔｐＨ８．５，ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｐｏｌｙｄｏｐａｍｉｎｅｃｏａｔｉｎｇｌａｙｅｒｅｎｄｏｗｅｄｃｅｌｌｕｌｏｓｅｗｉｔｈｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆａｄｈｅｓｉｏｎｗｈｉｃｈｗａｓｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｔｏｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｓａｆｅｔｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｓｕｐｅｒｉｏｒｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙａｍｏｎｇｅｌｅｃｔｒｏｄｅ，ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅａｎｄｓｅｐａｒａｔｏｒｗａｓｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｔｏｉｍｐｒｏｖｅｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂａｔｔｅｒｉｅｓＫｅｙＷｏｒｄｓ：Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；Ｄｏｐａｍｉｎｅ；Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｅｐａｒａｔｏｒ；Ｌｉｔｈｉｕｍ—ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙ第一章绪论１．１引言锂离子电池是一种高能环保电池，近年来受到广泛关注，具有工作电压高、比能量大、循环寿命长和可快速充放电等诸多优点，已经被广泛应用于手机、数码相机和笔记本电脑等便携式电子产品ＩＩ－￥！。

锂离子电池隔膜基础知识

锂离子电池隔膜基础知识锂离子电池是一种广泛应用于便携式电子设备和电动汽车等领域的重要能量存储装置。

而隔膜作为锂离子电池的关键组成部分之一，起着分隔正负极电解液，防止短路和通电性能的调控等重要作用。

下面将针对锂离子电池隔膜的基础知识进行详细介绍。

锂离子电池隔膜的基本结构包括基材和涂层两部分。

基材主要由聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等高分子材料构成，它们具有良好的化学稳定性、物理性能和导电性能。

涂层则主要由聚丙烯酸（PPA）等材料构成，它们能提供一定的离子导电性。

1.隔离正负极电解液：锂离子电池隔膜能有效地分隔正负极电解液，阻止锂离子的直接接触。

这样可以避免正负极短路，减少电池的安全风险。

2.调控通电性能：锂离子电池隔膜的孔径大小和形状可以影响锂离子的传输速率和电池的内阻。

通过调控隔膜的孔径大小和形状，可以提高电池的输出功率和循环寿命。

3.限制电解液的扩散：锂离子电池隔膜可以限制电解液中的溶剂和盐类的扩散，防止电解液的流失和混合，维持电池的稳定性和可靠性。

1.良好的机械强度：锂离子电池隔膜需要具有足够的机械强度，以抵抗外界的挤压和变形。

2.优异的热稳定性：锂离子电池运行时会产生较高的温度，因此隔膜需要具备良好的热稳定性，以避免隔膜的热退化和电池性能的下降。

3.良好的离子导电性：隔膜要具备良好的离子传输性能，以保证锂离子的快速传输，提高电池的输出功率。

4.优异的化学稳定性：隔膜需要具备良好的化学稳定性，以避免与电解液中的溶剂和盐类发生反应，导致隔膜的化学降解和电池性能的下降。

5.适当的孔径和孔隙率：隔膜的孔径大小和孔隙率会影响锂离子的传输速率和电池的内阻。

孔径和孔隙率过大会导致电池容量下降，而孔径和孔隙率过小会导致电池内阻过高。

隔膜的制备方法：1.干法制备：干法制备的隔膜是利用电解纸或高分子薄膜的物理和化学性质进行制备。

常见的干法制备方法有水热法、吹膜法、拉伸法等。

2.液相制备：液相制备的隔膜是利用溶液中的高分子材料通过涂覆、浸渍等方法形成的。

电池隔膜的透气性测试

电池隔膜的透气性测试摘要：本文简要介绍了电池的结构、电池隔膜的作用以及隔膜透气性的优劣对电池性能产生的影响，并介绍了隔膜透气性检测专用设备Labthink BTY-Den 的实际测试情况。

关键词：电池,隔膜,透气性,BTY-Den隔膜是构成电池的基本材料之一，置于电池的正负电极之间，有利于提高电池的比容量和比能量，降低电池的内阻。

好的电池隔膜对于电子绝缘性、离子导电性、材料的厚度和均匀性、力学强度、耐碱性、透气性以及电化学稳定性都有要求。

1、电池结构电池主要由正极、负极、隔板、电解液四部分构成（参见图1），隔膜是特殊形式的隔板。

在使用隔膜之前，浆糊纸曾用作隔板广泛应用于糊式电池和纸板电池中，当电池工业发展到碱性电池、二次电池之后，以前的浆糊纸已经无法满足电池设计的要求，在多种指标上均占优势的隔膜就成为主要使用的隔板了。

图 1. 镍氢电池结构图2、电池隔膜的作用电池隔膜是电池结构中最重要的一部分，它作为电池的正负极之间的隔离板，首先它必须具备良好的电绝缘性，其次由于它在电解液中处于浸湿状态，必须具备良好的耐碱性，并且要有良好的透气性等。

因此电池制造商在选择隔膜时多选用在较广的温度范围内（-55℃～85℃）保持电子稳定性、体积稳定性、和化学稳定性，对电子呈高阻，对离子呈低阻，便于气体扩散的尽量薄的隔离板。

隔膜性能的好坏在很大程度上将影响电池的循环寿命和自放电状况，隔膜孔洞、厚度、阻抗的设计也成为判别电池品质好坏的重要指标。

对于镍氢电池，如果隔膜的透气性不好，电池过充时正极产生的氧气可能无法被快速复合掉，造成电池内压升高，当压力升高达到一定值后将从安全阀泄压从而造成电解液的损失；隔膜透气性好将有利于电池的氧复合顺利进行，增加电池的耐过充性能。

对于锂电池，如果隔膜的透气性不好，将影响锂离子在正负极之间的传递，继而影响锂电池的充放电。

3、电池隔膜的透气性检测隔膜的透气性主要是针对氧气而言，它需要达到一定的范围以满足使用要求。

锂电隔膜的单位面积重量

锂电隔膜的单位面积重量好，今天咱们聊聊一个可能有些人听起来有点陌生，但又超级重要的东西——锂电隔膜的单位面积重量。

什么鬼？是不是听着就觉得高大上？别急，咱们一块儿捋捋清楚。

锂电隔膜听起来就很酷，它是锂电池中至关重要的一部分，帮助电池里的电解液和电极分开，防止短路，就像是电池的“守门员”，可是，大家可能不知道，隔膜的单位面积重量，简直是关系到电池性能的一块“心脏”！那什么叫单位面积重量呢？简单来说，就是每一平方米隔膜的质量。

你可以想象，隔膜就像是一张薄薄的纸，把电池里面的东西隔开。

现在，如果这张“纸”太重了，那电池肯定不轻，如果太轻，那电池的能量存储就差了。

你一定好奇，为什么隔膜的重量这么重要呢？其实啊，隔膜的质量直接影响到电池的能量密度和使用寿命。

想象一下，如果你背着一个太沉的背包，不仅走路累，而且里面的东西可能都压坏了，那电池的情况也差不多。

锂电池的单位面积重量低了，电池能装得下更多的电量，电池变得更轻便，续航更久。

可要是单位面积重量太重了，电池就变成了“铁块”，负担重，容量小，使用寿命也短，搞得就像是吃了一个超重的大餐，累得不行！那锂电隔膜的重量怎么控制呢？这可不是随便能调整的。

你看啊，隔膜不仅要轻，还得有很高的机械强度，能承受电池的高温，防止电解液渗漏，又得确保在电池充放电时稳定不变形。

隔膜的材料可是相当讲究的，市面上常见的有聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）两种，大家可以把它们想象成电池的“卫士”，不过这俩“卫士”并不是完全不怕打击，它们的强度和韧性都有限。

所以啊，隔膜在生产时要加上一些技术手段，调整它的厚度和孔隙率，确保它既不太重，也不至于像纸一样容易撕裂。

像是打游戏打得太多，手上容易出汗，那隔膜的“防汗”功能也得强点，才能确保电池长期稳定使用。

不过，咱们不光是追求轻薄，更重要的是找到一个平衡点。

隔膜太薄，电池就像纸糊的房子，抗压能力差，容易出问题；太厚，电池就沉了，续航差，性能受限。

你看，做隔膜这事儿就像做菜，一味追求某个方向，结果可能就是“黑暗料理”！有时，为了让电池更耐用，企业会在隔膜上做更多的文章，比如增加它的导电性或者加一层涂层啥的，但这些改进都不能影响它的重量和柔韧性，真是个不容易的活儿。