锂离子电池隔膜的工艺及性能研究
锂离子电池湿法pe隔膜工艺原理
锂离子电池湿法pe隔膜工艺原理
锂离子电池是一种常见的电池类型，它由正极、负极、电解质和隔膜组成。
湿法PE隔膜工艺是指使用聚乙烯（PE）作为隔膜材料的制备工艺。
首先，让我们来讨论一下锂离子电池的基本原理。
锂离子电池是通过正极和负极之间的锂离子在充放电过程中的迁移来实现电能的存储和释放。
在充电时，锂离子从正极（通常是氧化物，如钴酸锂）释放出来，穿过电解质，然后嵌入负极（通常是石墨）。
在放电时，这些锂离子则从负极迁移到正极。
隔膜在锂离子电池中起着重要的作用，它能够阻止正负极直接接触，防止短路，并且允许锂离子在充放电过程中自由传输。
湿法PE隔膜工艺使用聚乙烯作为隔膜材料。
制备过程中，聚乙烯颗粒通过热压成型形成多孔薄膜，然后通过湿法处理使其具有一定的离子传导性能。
这种工艺可以使得PE隔膜具有良好的化学稳定性、机械强度和离子传输性能，从而提高锂离子电池的安全性和循环寿命。
总的来说，湿法PE隔膜工艺利用聚乙烯材料制备锂离子电池隔膜，通过适当的处理使其具有良好的离子传导性能，从而提高锂离
子电池的性能和安全性。
这种工艺在锂离子电池生产中得到了广泛应用。
锂离子电池隔膜的生产工艺分析
锂离子电池隔膜的生产工艺分析锂离子电池是目前广泛应用于电子产品、电动车辆等领域的重要能源装置。
在锂离子电池中，隔膜是一个关键组成部分，它起到隔离正负极的作用，防止电池短路和保证电池的安全性能。
本文将对锂离子电池隔膜的生产工艺进行分析，帮助读者更深入地了解这一关键技术。
1. 隔膜的材料选择在分析锂离子电池隔膜的生产工艺之前，我们需要了解隔膜的材料选择。
目前常用的隔膜材料主要包括聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）等。
这些材料具有良好的热稳定性、化学稳定性和电化学稳定性，能够满足锂离子电池的要求。
2. 隔膜的制备工艺隔膜的制备工艺是决定隔膜性能的重要因素之一。
目前，常用的隔膜制备工艺主要包括一次拉伸法、二次拉伸法和湿法制备等。
2.1 一次拉伸法一次拉伸法是最常见的隔膜制备工艺之一。
该工艺主要包括以下步骤：1）将聚合物原料加入挤出机中，通过加热和挤压形成一定厚度的薄膜；2）将薄膜经过冷却和拉伸处理，使其具有一定的孔隙结构和机械强度；3）对薄膜进行进一步处理，如压花、击孔等，提高其电导率和锂离子传输性能。
2.2 二次拉伸法二次拉伸法是一种通过二次拉伸制备隔膜的工艺。
该工艺相对于一次拉伸法，可以进一步提高隔膜的孔隙结构和机械强度。
其主要步骤包括：1）将聚合物原料通过挤出机形成一定厚度的薄膜；2）将薄膜经过一次拉伸，形成初步的孔隙结构；3）将薄膜进行二次拉伸，进一步增加其孔隙率和机械强度。
2.3 湿法制备湿法制备是一种将材料通过溶液浸润和凝固形成薄膜的工艺。
该工艺主要包括以下步骤：1）将聚合物原料溶解在合适的溶剂中，形成溶液；2）将溶液涂覆在基底上，并通过蒸发溶剂使其凝固；3）将凝固后的薄膜进行干燥和压实处理，形成最终的隔膜。
3. 隔膜的性能测试和评估在隔膜的生产过程中，需要进行一系列的性能测试和评估，以保证隔膜的质量和稳定性。
主要包括以下几个方面：3.1 孔隙结构和孔径分布测试通过扫描电子显微镜（SEM）等测试手段，对隔膜的孔隙结构和孔径分布进行表征和分析，以确保隔膜具有良好的孔隙结构和一定的孔径范围，有利于锂离子的传输和扩散。
锂电池隔膜的研究与进展
锂电池隔膜的研究与进展摘要:隔膜位于正极与负极之间，当电池工作时其应具有以下作用（1）隔离正负极，防止电极活性物质接触引起短路;（2）具有较好的持液能力，电化学反应时，形成离子通道。
本文以化学和材料结构为类别，综述了不同种类锂电池隔膜的制备方法和研究现状，并对隔膜未来的发展趋势做了展望。
关键词: 锂电池、隔膜、微孔膜、无纺布、无机复合膜。
在锂离子电池正极与负极之间有一层膜材料，通常称为隔膜，它是锂离子电池的重要组成部分。
隔膜应具有两种基本功能：隔离正负电极，防止电池内短路。
能被电解液润湿形成离子迁移的通道。
在实际应用还应具备以下特征[1-4]：(1)电子的绝缘性；（2）高的电导率；（3）好的机械性能，可以进行机械制造处理；（4）厚度均匀；（5）受热时尺寸稳定变形量要小。
电池隔膜根据结构和组成可以分为不同的类型，目前比较常见的主要三种[1-4]（1）多孔聚合物膜。
是指通过机械方法、热致相分离法、浸没沉淀法等方法制备的孔均匀分布的膜。
（2）无纺布隔膜。
由定向的或随机的纤维而构成，通常会将其与有机物或陶瓷凝胶复合，以期得到具有优良化学与物理性质的隔膜。
（3）无机复合膜。
多采用无机纳米颗粒与高聚物复合得到。
本文针对锂电池性能和安全性对隔膜孔隙率、浸润性、热安全温度等方面的要求,对隔膜的制备改性方法进行了比较详细的评述与比较,以期为相关领域的研究者提供可借鉴的资料。
1 多孔聚合物膜1.1 PE/PP微孔膜PE与PP微孔膜的制备常采用的方法有两种，干法（熔融挤出法)和湿法( 热致相分离法)。
干法制备的原理是采用熔融挤出制备出低结晶度高取向的聚烯烃隔膜，经过高温退火处理提高结晶度、低温拉伸形成缺陷、高温拉伸将缺陷放大，最终形成具有多孔性的隔膜［5］。
湿法是将液态烃或小分子物质与聚烯烃树脂的共混物，经过加热熔融共混、降温发生相分离、双向拉伸制成薄膜、用易挥发物质萃取溶剂，从而制备出具备相互贯通的微孔膜[6]。
商用隔膜多为PE、PP单层膜，PE/PP双层膜，PP/PE/PP 三层隔膜（见图1）。
锂电池隔膜涂布工艺流程
锂电池隔膜涂布工艺流程锂电池隔膜涂布工艺流程随着电动车、智能手机、可穿戴设备等电子产品的普及，锂电池作为一种高性能、高能量密度的电池技术，受到了广泛的关注和应用。
锂电池的性能和安全性取决于很多因素，其中隔膜是关键的组件之一。
隔膜的涂布工艺对锂电池的性能和生命周期有着重要影响。
本文将深入探讨锂电池隔膜涂布工艺流程的各个方面，帮助读者深入理解这一重要工艺。
一、介绍锂电池隔膜涂布工艺1. 隔膜的作用锂电池隔膜主要用于防止正负极之间的直接接触，以避免短路事故的发生。
隔膜还需要具备良好的电导性和离子传输性能，以提高电池的能量输出效率。
2. 涂布工艺的作用涂布工艺是将隔膜材料均匀地涂布在电池极片上的过程。
通过涂布工艺可以控制隔膜的厚度和均匀性，以及涂布速度和温度等参数的调节，从而影响锂电池的性能。
二、锂电池隔膜涂布工艺流程详解1. 准备工作在进行隔膜涂布之前需要进行准备工作。
首先是检查涂布设备的状态，确保设备正常运行，并清洁设备以保证工艺的稳定性。
需要准备好隔膜材料和溶液以及相应的工艺参数设定。
2. 材料处理隔膜材料通常以卷状供应，需要在涂布前进行切割、矫正和烘干等处理，以保证隔膜的尺寸和质量满足要求。
这一步骤对保证涂布质量和均匀性非常重要。
3. 涂布工艺参数设置涂布工艺参数的设置包括涂布速度、涂布温度和压力等。
这些参数的选择和调节需要考虑隔膜材料的性质和要求，并通过实验和试验确定最佳参数。
4. 涂布过程涂布过程是将隔膜材料均匀地涂布在电池极片上的过程。
通常使用滚轮或刮板等涂布装置，将隔膜材料从涂布槽中提取，并均匀地覆盖在电池极片上。
涂布过程需要控制涂布厚度和均匀性，以避免涂布过多或不足造成的问题。
5. 烘干和固化涂布完成后，需要对隔膜进行烘干和固化，以确保涂布层的稳定性和质量。
烘干过程需要控制温度和时间，避免过热或过干导致的问题。
三、锂电池隔膜涂布工艺中的关键问题和改进方向1. 涂布均匀性涂布均匀性是影响涂布质量的关键因素之一。
锂电池隔膜涂覆工艺
锂电池隔膜涂覆工艺一、工艺概述锂电池隔膜涂覆工艺是将聚烯烃薄膜涂覆PVDF树脂，制成隔膜，用于锂离子电池中。
该工艺主要包括材料准备、涂布、干燥、卷取、切割等环节。
二、材料准备1. PVDF树脂：选择具有较高分子量和适当粘度的PVDF树脂，如Kynar 761或Solef 6020。
2. 溶剂：选择具有较高溶解力和挥发性的溶剂，如NMP或DMF。
3. 聚烯烃薄膜：选择具有较高拉伸强度和透气性的聚丙烯或聚乙烯薄膜。
三、涂布1. 液浸法涂布：将PVDF树脂加入溶剂中，制成浓度为10-20%的溶液。
将聚烯烃薄膜浸泡在溶液中，使其充分吸收。
然后将浸渍后的聚烯烃薄膜放置在滴水板上自然滴干，再将其放入烘箱中进行干燥。
2. 滚涂法涂布：将PVDF树脂加入溶剂中，制成浓度为10-20%的溶液。
然后将溶液倒入滚筒内，使聚烯烃薄膜经过滚筒表面，使其表面均匀地覆盖一层PVDF树脂。
然后将覆盖了PVDF树脂的聚烯烃薄膜放置在滴水板上自然滴干，再将其放入烘箱中进行干燥。
四、干燥1. 空气干燥：将涂布好的聚烯烃薄膜放置在通风良好的房间内自然风干，待其完全干透。
2. 烤箱干燥：将涂布好的聚烯烃薄膜放置在预先加温至120℃-150℃的恒温箱内进行干燥，时间约为10-20分钟。
五、卷取1. 自动卷取：使用自动卷取机对已经完成涂布和干燥的聚合物隔离膜进行卷取。
2. 手动卷取：将已经完成涂布和干燥的聚合物隔离膜放置在卷轴上，手动卷取。
六、切割使用切割机对卷好的聚合物隔离膜进行切割，使其符合锂电池的要求。
七、工艺优化1. 优化涂布浓度：根据实际情况调整PVDF树脂的浓度，以达到最佳涂布效果。
2. 优化涂布速度：根据实际情况调整涂布速度，以达到最佳涂布效果。
3. 优化干燥温度和时间：根据实际情况调整干燥温度和时间，以达到最佳干燥效果。
八、工艺注意事项1. 操作人员应戴手套、口罩等防护用品。
2. 涂布时应保持工作环境清洁，避免灰尘等杂质进入隔膜中。
锂离子电池隔膜生产工艺
锂离子电池隔膜生产工艺引言锂离子电池作为一种高性能、高能量密度的储能装置，在移动电子设备、电动汽车、储能系统等领域得到广泛应用。
隔膜作为锂离子电池的重要组成部分，负责分隔阳极和阴极，防止短路和内部反应，保障电池的安全性和稳定性。
本文将详细介绍锂离子电池隔膜的生产工艺。
锂离子电池隔膜的种类隔膜是锂离子电池中关键的功能层，根据不同的材料和结构，主要分为聚合物隔膜和陶瓷隔膜两类。
聚合物隔膜聚合物隔膜是锂离子电池中应用较为广泛的隔膜类型，由聚合物材料制成。
主要有聚丙烯(PP)膜和聚乙烯(PE)膜两种。
1.聚丙烯膜：具有较好的耐热性、耐化学品性和机械强度，是目前应用最为广泛的隔膜材料之一。
其制备工艺主要包括拉伸薄膜法、浅沟法和纳米孔洞法等。
拉伸薄膜法是最常用的制备聚丙烯膜的方法，其原理是通过加热、拉伸和冷却等工序，使聚丙烯分子排列有序，形成一定孔隙结构。
随后的涂覆、抽湿和烘干等工序可进一步改善膜的性能。
2.聚乙烯膜：聚乙烯膜相对于聚丙烯膜来说，具有更高的电导率和更好的热稳定性。
其制备工艺与聚丙烯膜相似，主要包括拉伸薄膜法和浅沟法等。
不同的制备条件可以调控膜的孔径和孔隙度，从而实现对电池性能的调整。
陶瓷隔膜陶瓷隔膜是以无机陶瓷材料为基底制成的隔膜，其主要材料有氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)和磷酸铁锂(LiFePO4)等。
陶瓷隔膜具有优异的耐高温性、耐化学品性和机械强度，适用于高温、高功率和安全性要求较高的电池应用。
锂离子电池隔膜的生产工艺锂离子电池隔膜的生产工艺主要包括原料准备、成膜、后处理和质检等环节。
原料准备原料准备是隔膜生产的首要步骤，主要包括聚合物材料的配制和陶瓷材料的制备。
1.聚合物材料的配制：根据隔膜的要求，将聚丙烯或聚乙烯等聚合物材料按一定比例配制成溶液。
溶剂的选择和添加剂的调配均对隔膜的性能起重要作用。
2.陶瓷材料的制备：陶瓷隔膜的制备需要对陶瓷材料进行制备和加工。
例如，将氧化铝通过球磨或其他方法制备成一定颗粒度的粉末，再通过烧结和压制等工艺制备成陶瓷薄膜。
锂电池隔膜涂覆工艺
锂电池隔膜涂覆工艺1. 引言随着电子产品的普及和电动车市场的快速发展，锂电池作为一种具有高能量密度和长寿命的重要能源储存装置，受到了广泛关注。
锂电池的核心组成部分之一就是隔膜，它能够有效地隔离正负极，防止短路和电解液浸渍，从而保证了锂电池的安全性和性能稳定性。
因此，锂电池隔膜涂覆工艺对于锂电池的性能和使用寿命至关重要。
2. 锂电池隔膜涂覆的意义锂电池隔膜涂覆是将电解液涂布到隔膜表面的过程，具有以下重要意义：2.1 隔离正负极隔膜的主要功能是有效地隔离锂离子在正负极之间的迁移，防止短路和电解液浸渍。
涂覆电解液能够在隔膜表面形成均匀的液膜，增强了隔膜的隔离效果，提升了电池的安全性。
2.2 优化电池性能涂覆过程中，可以根据不同的要求调整电解液的成分和浓度，从而优化锂电池的性能。
例如，通过合适的电解液配方，可以提高锂离子的传导性能，增强电池的功率密度和循环寿命。
2.3 提高工艺稳定性隔膜涂覆工艺的稳定性对于锂电池的制造效率和成本控制至关重要。
通过优化涂覆工艺和控制涂布参数，可以提高涂覆过程的稳定性和一致性，降低产品缺陷率，提高制造效率。
3. 锂电池隔膜涂覆工艺常见方法3.1 滚涂法滚涂法是最常用的隔膜涂覆方法之一。
它使用滚筒将电解液均匀地滚涂在隔膜表面，形成一层薄膜。
该方法具有涂覆速度快、成本低廉等优点，但对涂布成膜质量的要求较高。
3.2 喷涂法喷涂法是一种将电解液通过喷嘴均匀地喷洒在隔膜表面的涂覆方法。
该方法操作简单，适用于大面积涂覆，但需要注意涂布厚度的控制和喷涂工艺的优化，以避免产生不均匀的涂膜。
3.3 刮涂法刮涂法是一种使用刮刀将电解液均匀地刮涂在隔膜表面的涂覆方法。
该方法适用于一般要求不太高的涂布场合，但需要控制好刮涂速度和刮刀压力，以获得均匀的涂膜。
3.4 旋涂法旋涂法是一种利用旋转台将电解液均匀地涂布在隔膜上的涂覆方法。
该方法具有涂布均匀、成膜质量好的优点，但需要控制旋转速度和涂布厚度，以获得理想的涂膜效果。
聚酰亚胺锂离子电池隔膜的制备及其性能研究
聚酰亚胺锂离子电池隔膜的制备及其性能研究聚酰亚胺锂离子电池隔膜的制备及其性能研究随着电动汽车、可穿戴设备和手机等电子产品的迅速发展，对于高性能锂离子电池的需求也日益增长。
而作为锂离子电池的重要组成部分之一，隔膜在保证电池安全性和提高电池性能方面起着重要作用。
本文将探讨聚酰亚胺隔膜的制备方法以及其在锂离子电池中的应用性能。
首先，我们将介绍聚酰亚胺隔膜的制备方法。
聚酰亚胺是一种高分子材料，具有优异的热稳定性和化学稳定性，因此被广泛用于锂离子电池隔膜的制备。
其合成主要通过在反应体系中引入两种或多种含酰亚胺基团的化合物进行缩聚反应来实现。
一般常用的原料包括多酰氯、二胺和二酸等，反应条件包括溶剂、反应时间和温度等。
根据实际需要，可以通过改变原料种类、比例和反应条件等方式来调控聚酰亚胺的结构和性能。
接下来，我们将讨论聚酰亚胺隔膜在锂离子电池中的应用性能。
聚酰亚胺隔膜具有较高的热稳定性和较低的热收缩率，因此可以有效阻止电池发生热失控以及延缓电池退化。
同时，聚酰亚胺隔膜还具有较高的离子导电性和较好的机械性能，能够提高电池的功率密度和循环寿命。
此外，由于聚酰亚胺材料本身的化学稳定性较好，可以减少锂离子电池在高温、高压等极端环境下的安全风险。
在最后部分，我们将介绍目前聚酰亚胺隔膜在锂离子电池领域的发展和挑战。
虽然聚酰亚胺隔膜具有很多优异的性能，但仍然面临一些问题。
例如，制备成本较高、膜层厚度较大、对湿度敏感等。
因此，未来的研究需要关注如何降低制备成本、提高膜层的导电性和机械性能，以及增强材料对湿度等外界条件的适应性。
总而言之，聚酰亚胺隔膜作为一种高性能锂离子电池隔膜材料，其制备方法和性能研究具有重要的现实意义和研究价值。
未来的研究应该致力于解决聚酰亚胺隔膜在制备成本、性能改进和适应性方面的挑战，以进一步推动锂离子电池技术的发展综上所述，聚酰亚胺隔膜在锂离子电池中具有广阔的应用前景。
其具备热稳定性、热收缩率低、离子导电性和机械性能优异等特点，能够提高电池的安全性、功率密度和循环寿命。
锂离子电池隔膜制造工艺
锂离子电池隔膜制造工艺
锂离子电池隔膜制造工艺大致分为以下几个步骤：
1. 原材料准备：隔膜的主要原料为聚合物材料，常用的有聚丙烯膜(PP)和聚乙烯膜(PE)。
首先需要准备这些原料，并进行物
料重量和比例的配比。
2. 溶解和混合：将聚丙烯或聚乙烯等原料加入溶剂中，通过搅拌等方式使其彻底溶解和混合均匀，制成溶液。
3. 涂布：将混合均匀的溶液通过特定的喷涂或浸涂工艺，涂布到正在旋转的金属箔上，形成一层薄膜。
箔的材质通常为铝或铜。
4. 干燥：将涂布完成的隔膜置于恒温恒湿的烘箱中，通过烘干，使隔膜表面的溶剂挥发，形成干燥的膜层。
烘干温度和时间会根据隔膜的材质和要求进行调整。
5. 筛选和检验：对干燥的隔膜进行筛选，剔除有缺陷或不合格的隔膜。
同时，进行一系列的物理性能测试和检验，确保隔膜的质量和性能符合要求。
6. 切割和卷绕：将合格的隔膜进行切割，根据电池规格和要求进行尺寸调整。
然后将切割好的隔膜通过卷绕工艺，卷绕成一定长度的隔膜卷，以便后续的电池装配。
以上是锂离子电池隔膜制造的基本工艺流程，根据不同的生产
工艺和要求，可能会有一些细节上的差异。
此外，隔膜的制造中还需要注意工艺参数、设备条件和环境条件等方面的控制，以确保隔膜的质量和稳定性。
锂电池隔膜技术和工艺研究报告
新颖隔膜
• 高孔隙率纳 米纤维隔膜， 把纳米丝喷 涂在静电纺 布上；
• Separion 隔 膜，在纤维 素无纺布上 复合Al2O3 或其他无机 物，提高热 稳定性。
国外隔膜主要企业
公司
Asahi Kasei Chemicals 日本旭化成化学 株式会社
Celgard
背景 成立于1931年，注册资
金103亿日元，
美国Polypore全资子公 司，成立于1981年，注
册资本2亿美金
客户 半数以上产品
供给三洋
MBI、BYD
Tonen Specialty separator
东燃埃克森美孚 化工
Ube Industries 日本宇部兴产株
式会社
Sumitomo Chemical 日本住友化学株
新乡格瑞恩
单向拉伸设备
湿法工艺
❖ 湿法又称相分离法或热致相分离法，将液态烃或一些小分子物质与聚烯烃树 脂混合，加热熔融后，形成均匀的混合物，然后降温进行相分离，压制得膜 片，再将膜片加热至接近熔点温度，进行双向拉伸使分子链取向，最后保温 一定时间，用易挥发物质洗脱残留的溶剂，可制备出相互贯通的微孔膜材料。
不能够 不能够
可以 不流动、分子量高
高 大功率、高容量电池
高 高（180°C）
比较低 纳米级
污染
隔膜生产设备
❖ 生产设备
▪ 设备大多是进口，目前还没一条整套设备 提供。
▪ 搅拌机： • 包括搅拌电机，减速机，送量泵等， • 性能要求：稳定性很重要，一定要选 用进口的。
▪ 萃取设备 ▪ 通风设备
• 需要高耗电通风设备，设备需要1000 万。
湿法锂电池隔膜制造工艺概述
湿法锂电池隔膜制造工艺概述湿法锂电池隔膜制造工艺概述隔膜是湿法锂电池中至关重要的组成部分，它在锂离子的传输和电化学反应过程中起着关键作用。
本文将深入探讨湿法锂电池隔膜的制造工艺，从材料选择到生产过程，以及一些常见的难点和解决方案。
1. 材料选择湿法锂电池隔膜通常采用聚烯烃薄膜，如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等。
这些材料具有良好的电化学稳定性、机械强度和热稳定性，能够有效隔离正负极，并允许锂离子的穿梭。
隔膜还需要具备较低的内阻和良好的热稳定性，在高温或异常工况下不易发生熔融或化学变化。
2. 制备工艺湿法锂电池隔膜的制备主要包括材料预处理、涂布、干燥和整形四个步骤。
对聚烯烃薄膜进行预处理，以去除表面的杂质和提高表面张力，以获得更好的涂层效果。
接下来，采用涂布工艺将预处理后的薄膜涂覆上一层均匀的涂料，通常是聚合物溶液。
涂布工艺的关键是控制涂布量、涂布速度和涂布厚度，以及确保涂层的均匀性和一致性。
通过干燥过程将涂层中的溶剂挥发掉，使隔膜干燥并增强结构稳定性。
干燥的温度和时间需要根据具体的材料和涂层而定，以确保隔膜不会过度干燥或溶剂残留。
进行隔膜的整形处理，通常是通过拉伸或热压的方式将隔膜拉伸到一定的尺寸和厚度，以满足特定电池设计的要求。
3. 难点与解决方案在湿法锂电池隔膜制造过程中，常常存在一些难点和挑战。
涂布过程中的涂层均匀性和一致性是关键。
不均匀的涂层会导致隔膜电阻增加、电池性能降低。
通过优化涂布设备和工艺参数，以及控制涂料的流动性和挥发速率，可以提高涂层的均匀性和一致性。
干燥过程中的温度和时间控制也十分重要。
过高的温度或过长的时间会导致隔膜的热变形或糊化，从而影响电池的安全性和性能。
通过精确控制干燥条件，如温度和湿度，并使用适当的干燥设备，可以避免这些问题。
隔膜的整形过程也需要仔细处理。
拉伸或热压过程中的应力和温度分布不均匀可能导致隔膜的变形或内部结构的改变，进而影响电池的性能和循环寿命。
通过优化整形工艺和控制参数，以及针对特定材料的特性进行适配，可以有效解决这些问题。
静电纺丝法锂离子电池隔膜制备及性能
静电纺丝法锂离子电池隔膜制备及性能隔膜作为锂离子电池的重要组成部分，对电池的性能和安全性起着至关重要的作用。
近年来，静电纺丝法作为一种制备锂离子电池隔膜的新技术，因其简单、高效和可控性强等优点受到了广泛关注。
静电纺丝法是一种将聚合物溶液通过高电场作用下的电纺极喷射到基底上形成纤维的方法。
在锂离子电池隔膜的制备中，首先选择合适的聚合物作为原料，将其溶解于有机溶剂中，形成溶液。
然后，通过静电纺丝设备，使溶液在高电场的作用下，从电纺极射出，并在空气中快速凝固形成纤维。
最后，将纤维沉积在基底上，形成锂离子电池隔膜。
静电纺丝法制备的锂离子电池隔膜具有很多优越性能。
首先，纤维的直径可以通过调节静电纺丝过程中的电场强度、喷丝速度和聚合物溶液浓度等参数来控制，从而得到不同直径的纤维。
其次，纤维之间的孔隙率较高，有利于锂离子的传输和离子交换。
此外，由于静电纺丝法制备的隔膜具有较大的比表面积，因此可以提高锂离子电池的电化学性能。
最重要的是，静电纺丝法制备的隔膜具有较好的机械性能和热稳定性，能够有效地抵抗电池内部的机械应力和高温环境的影响，提高电池的安全性能。
然而，静电纺丝法制备锂离子电池隔膜还存在一些挑战。
首先，选择合适的聚合物材料非常重要，需要考虑其溶解度、热稳定性和机械性能等因素。
其次，静电纺丝过程中的工艺参数需要精确控制，以获得理想的纤维形态和性能。
此外，静电纺丝法制备的隔膜还需要进行后续的热处理和表面修饰等步骤，以进一步提高其性能。
综上所述，静电纺丝法是一种制备锂离子电池隔膜的新技术，具有很大的应用潜力。
通过优化制备工艺和材料选择，可以得到具有优异性能的锂离子电池隔膜，进而提高电池的性能和安全性。
然而，该技术仍面临一些挑战，需要进一步研究和改进。
相信在未来的发展中，静电纺丝法制备锂离子电池隔膜将得到更广泛的应用。
锂电池隔膜技术和工艺
隔膜作用
分隔电池的正负极，防止短路
充放电过程中使电解质离子来 回通过的功能
材质特性
不导电
电池种类不同，采用不同隔膜 PE 、PP等
隔膜六大性能参数
孔径大小及分布
孔径的大小及分布与制备方法有关； 孔径大小影响隔膜的透过能力； 分布不均匀导致电池内部电流密度不一致， 形成枝状晶刺穿隔膜。
一性-------微孔的尺寸和分布 直接影响到隔膜的孔隙率、透 气性、吸液率。
➢ 产品稳定性保持难。
基体材料
➢ 聚丙烯、聚乙烯材料和添加剂等高分子材料复杂性和高知识含量。
制造设备
➢ 设备精密稳定。
❖ 经济方面 ▪ 投资金额大、周期长、技术风险高。
国内现状： 隔膜的厚度、强度、
孔隙率一致性不够 量产批次稳定性较
干湿法工艺区别
比较方法
工序
工艺比较
固定资产 工艺控制
产品比较
单层膜 三层膜
PP
原料
PE
原料特性
成本
使用范围
产品性能
安全性 热关闭温度
热收缩性
孔径
环境
干法工艺 简单
相对低 难度高
可以 可以 可以 可以 流动性好、分子量低 低 小功率、低容量电池 低 低（135°C） 高 比较大 友好
湿法工艺 复杂 高 低 可以
厚度尽可能薄； 空间稳定性和平整性好；
锂电池隔膜的主要厂商及其主要产品
热稳定性好、自动关断性能好；
动力电池对隔膜要求更高，通常采用复合膜。
隔膜壁垒
❖ 技术方面 造孔工程技术
➢ 隔膜造孔工艺难度高； ➢ 无成套生产设备；
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－￥！。
锂电池隔膜生产工艺介绍
锂电池隔膜生产工艺介绍锂离子电池是现代高性能电池的代表，由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个主要部分组成。
其中，隔膜是一种具有微孔结构的薄膜，是锂离子电池产业链中更具技术壁垒的关键内层组件，在锂电池中起到如下两个主要作用：a、隔开锂电池的正、负极，防止正、负极接触形成短路；b、薄膜中的微孔能够让锂离子通过，形成充放电回路。
1、锂电池的成本构成高性能锂电池需要隔膜具有厚度均匀性以及优良的力学性能（包括拉伸强度和抗穿刺强度）、透气性能、理化性能（包括润湿性、化学稳定性、热稳定性、安全性）。
据了解，隔膜的优异与否直接影响锂电池的容量、循环能力以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
锂电池隔膜具有的诸多特性以及其性能指标的难以兼顾决定了其生产工艺技术壁垒高、研发难度大。
隔膜生产工艺包括原材料配方和快速配方调整、微孔制备技术、成套设备自主设计等诸多工艺。
其中，微孔制备技术是锂电池隔膜制备工艺的核心隔膜，根据微孔成孔机理的区别可以将隔膜工艺分为干法与湿法两种。
2、干法隔膜按照拉伸取向分为单拉和双拉干法隔膜工艺是隔膜制备过程中最常采用的方法，该工艺是将高分子聚合物、添加剂等原料混合形成均匀熔体，挤出时在拉伸应力下形成片晶结构，热处理片晶结构获得硬弹性的聚合物薄膜，之后在一定的温度下拉伸形成狭缝状微孔，热定型后制得微孔膜。
目前干法工艺主要包括干法单向拉伸和双向拉伸两种工艺。
干法单拉干法单拉是使用流动性好、分子量低的聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）聚合物，利用硬弹性纤维的制造原理，先制备出高取向度、低结晶的聚烯烃铸片，低温拉伸形成银纹等微缺陷后，采用高温退火使缺陷拉开，进而获得孔径均一、单轴取向的微孔薄膜。
干法单拉工艺流程为：1）投料：将PE或PP及添加剂等原料按照配方预处理后，输送至挤出系统。
2）流延：将预处理的原料在挤出系统中，经熔融塑化后从模头挤出熔体隔膜，熔体经流延后形成特定结晶结构的基膜。
锂电池隔膜干法工艺
锂电池隔膜干法工艺一、概述锂电池隔膜是锂离子电池中的重要组成部分，其主要功能是隔离正负极之间的电解液，防止短路和过充等安全问题。
目前市场上主要采用的是干法制备隔膜的工艺。
二、原材料1.聚丙烯：作为制备隔膜的主要原料，需要具有高纯度和一定的分子量。
2.溶剂：常用的有N-甲基吡咯烷酮（NMP）、丙酮等。
3.添加剂：如抗静电剂、增塑剂等。
三、工艺流程1.聚丙烯预处理：将聚丙烯颗粒加入反应釜中，在一定温度下进行预处理，去除杂质和残留物，以保证制备出来的隔膜具有高纯度。
2.溶解聚丙烯：将经过预处理的聚丙烯颗粒加入溶剂中，并在一定温度下搅拌至完全溶解。
3.添加剂混合：将抗静电剂、增塑剂等添加到已经溶解好的聚丙烯溶液中，混合均匀。
4.浇铸：将混合好的聚丙烯溶液倒入浇铸机中，通过压力和温度的控制，使其形成一定厚度的薄膜。
5.拉伸：将浇铸好的薄膜经过拉伸处理，使其具有一定的孔隙度和机械强度。
6.固化：将拉伸后的隔膜在一定温度下进行固化处理，使其具有更好的稳定性和耐用性。
7.切割：将固化后的隔膜进行切割和包装，以便于后续使用。
四、工艺优势1.干法制备的隔膜具有较高的电导率和较好的热稳定性。
2.工艺流程简单、易于控制、成本低廉。
3.生产效率高、能够满足大规模生产需求。
五、工艺改进1.优化原材料选择，提高聚丙烯纯度和分子量，以提高隔膜性能。
2.采用新型添加剂，如纳米材料等，在保证安全性前提下提高隔膜电导率。
3.优化拉伸工艺，提高隔膜孔隙度和机械强度。
六、工艺应用干法制备的锂电池隔膜已经广泛应用于锂离子电池、燃料电池等领域，具有较好的性能和市场前景。
湿法锂电池隔膜生产工艺
湿法锂电池隔膜生产工艺一、湿法锂电池隔膜的概述湿法锂电池隔膜是一种重要的电池材料，主要用于锂离子电池中，能够起到分离正负极的作用。
隔膜的质量直接影响到电池的性能和寿命，因此其生产工艺十分关键。
二、原材料准备1.聚丙烯（PP）颗粒：采用优质聚丙烯颗粒作为原材料，其特点是具有高温稳定性、耐化学腐蚀性和低熔点等特点。
2.溶剂：采用环保型溶剂，如甲醇、乙醇等。
3.添加剂：添加剂有助于提高隔膜的性能，如增强机械强度、改善导电性等。
三、制备工艺1.颗粒处理：将PP颗粒加入混合桶中，并加入适量的添加剂，在高速搅拌下均匀混合。
2.挤出成型：将混合好的颗粒放入挤出机中进行挤出成型，形成带状薄片。
3.拉伸：将挤出的带状薄片进行拉伸，使其在纵向和横向上均匀延伸，形成微孔隔膜。
4.离子交换：将拉伸后的隔膜进行离子交换处理，使其具有良好的离子导电性能。
5.清洗：对交换后的隔膜进行清洗处理，去除残留的添加剂和杂质。
6.干燥：将清洗后的隔膜进行干燥处理，使其达到一定的含水率。
7.卷绕：将干燥后的隔膜进行卷绕，形成卷筒状隔膜。
四、质量控制1.外观检查：对制备好的隔膜进行外观检查，如有明显缺陷或污染应予以淘汰。
2.厚度测量：对隔膜厚度进行测量，并按要求控制在一定范围内。
3.孔径测量：对隔膜孔径进行测量，并按要求控制在一定范围内。
4.电导率测试：对制备好的隔膜进行电导率测试，并按要求控制在一定范围内。
五、总结湿法锂电池隔膜的生产工艺十分关键，需要严格控制每一个环节，确保制备出高质量的隔膜。
同时，隔膜的性能也需要经过严格的质量控制和测试，以保证其能够满足电池的要求。
锂离子电池隔膜生产工艺
锂离子电池隔膜生产工艺一、前言锂离子电池隔膜是锂离子电池中的重要组成部分，它能够防止正负极之间的直接接触，同时还能够促进离子的传输。
本文将介绍锂离子电池隔膜的生产工艺。
二、材料准备1. 聚丙烯薄膜：聚丙烯薄膜是制作锂离子电池隔膜的基本材料。
聚丙烯薄膜应该具有高透气性、高温稳定性和较好的机械性能。
2. 溶剂：溶剂主要用于将聚丙烯颗粒溶解，形成聚丙烯溶液。
常用的溶剂包括甲醇、异丙醇和二甲苯等。
3. 添加剂：添加剂可以改善聚丙烯溶液的流动性和稳定性，常用的添加剂包括PEG（聚乙二醇）、PVP（聚乙烯吡咯烷酮）和SA（硬脂酸）等。
三、工艺流程1. 聚合物合成首先，将聚丙烯颗粒加入到溶剂中，通过搅拌和加热使其完全溶解。
然后，将添加剂加入到聚丙烯溶液中，继续搅拌混合。
2. 薄膜制备将聚丙烯溶液倒入涂布机中，通过调节转速和温度等参数，使得聚丙烯溶液均匀地铺在基材上。
然后，将基材送入干燥室进行干燥。
3. 滤膜处理将制备好的薄膜送入滤膜处理设备中，在高温高压的条件下进行滤膜处理。
滤膜处理可以改善隔膜的孔径分布、孔径大小和透气性等性能，并且可以去除隔膜表面的杂质。
4. 滚压将滤膜处理好的隔膜送入滚压机中进行滚压。
滚压可以使得隔膜更加平整、紧密，并且能够提高隔膜的机械强度。
5. 切割与包装最后，将制备好的锂离子电池隔膜进行切割和包装。
切割可以根据需要将隔膜切成不同的尺寸和形状，而包装则是为了保护隔膜不受污染和损坏。
四、质量控制在锂离子电池隔膜的生产过程中，需要进行严格的质量控制，以确保隔膜的质量符合要求。
常用的质量控制方法包括：1. 厚度测量：使用厚度计对隔膜进行厚度测量，以确保其厚度符合要求。
2. 透气性测试：使用透气性测试仪对隔膜进行透气性测试，以确保其透气性符合要求。
3. 机械性能测试：使用拉伸试验机等设备对隔膜进行机械性能测试，以确保其机械强度符合要求。
4. 孔径分布测试：使用电子显微镜等设备对隔膜进行孔径分布测试，以确保其孔径分布符合要求。
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锂离子电池隔膜的工艺及性能研究
作者：鱼澎
来源：《E动时尚·科学工程技术》2019年第05期
摘要：锂离子电池因其体积小、能量密度高、自放电小、安全性高、可大电流充放电、寿命长、环境友好等优点，广泛应用于手机、笔记本电脑、数码相机、电动汽车、航空航天、军事装备等多个领域。
关键词：锂离子电池;隔膜工艺;性能
0 前言
锂离子电池的内部结构中正极、负极、隔膜和电解液是最为核心的四大材料，对锂电池的能量密度、循环性能、倍率性能、内阻等关键性能指标，以及耐高温、阻燃、自关断、电化学稳定性等安全性表现，均起着直接决定和综合影响的作用。
隔膜作为关键的内层组件之一，其主要作用是隔绝正负极以防止两极接触而短路;同时作为锂离子的迁移通道，允许电解液中的锂离子在充放电时能自由通过微孔以保证电池正常工作，是锂离子电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件。
1 隔膜的性能要求
1.1 力學强度
隔膜在电池结构及充放电反应过程中需要具有一定的机械强度。
隔膜的一个重要作用是将正负极反应隔开，如果隔膜皱缩或破裂导致电解液渗透，就会发生电池短路，具有很大的安全隐患，因此隔膜需要有一定的力学强度和韧性。
锂离子电池在充电过程中锂离子被还原生成金属锂枝晶，这就要求隔膜材料要有一定的抗穿刺强度。
另外，隔膜材料也应该具有一定的拉伸强度，锂离子电池在反应过程中会放出或吸收热量，隔膜会发生相应的涨缩，如果隔膜的拉伸强度不够，就会造成隔膜破损，也会导致短路发生。
1.2 热稳定性
由于锂离子电池中电解质溶液除了水溶剂，还会采用有机溶剂和非水电解液，因此隔膜应具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性能，能够在电池多次充放电过程中实现结构的完整性与反应的稳定性。
此外，锂离子电池在充放电反应中会放热，电池在连续工作时温度会升高，隔膜的热稳定性能够保证在电池长时间工作时减少收缩形变量，避免电池皱缩导致的正负极接触而导致电池短路。
1.3 孔隙分布及孔隙率
隔膜为了保持锂离子良好的透过能力，材料需要具备一定大小的孔隙，并保证低电阻和高离子传导率。
孔隙大小将影响电池内阻及电池的安全性。
孔隙太小会使离子穿透率减低而增大电池内阻，孔隙过大则会导致电池正负极接触概率增大易导致短路，起不到隔膜的效果。
优良的锂离子电池隔膜应保证孔隙大小合适、分布均匀，不然会导致局部电流过大或过小，影响电池性能。
2 无机复合隔膜制备工艺和材料发展的必要性
2.1 锂离子电池材料及其制备工艺的现状
隔膜作为锂离子电池的重要组成部分，其材料的选择和工艺的发展会影响到锂离子电池的容量、循环及安全性能。
目前锂离子电池隔膜的主流材料是以聚丙烯（PP）微孔膜和聚乙烯（PE）微孔膜为代表的聚烯烃微孔隔膜，虽然聚烯烃微孔隔膜的制造成本低廉，且具有较高的孔隙率和较低的电阻，以及较好的抗酸碱能力和抗撕裂强度，但是其在热稳定性和浸润性等性能上的表现较差，不能满足市场对锂离子电池的质量和使用安全性不断发展的要求。
锂一般来说干法工艺的原材料一般是PP（熔融温度在170℃左右），而湿法工艺的原材料一般则是PE（熔融温度在140℃左右），因此湿法工艺生产的隔膜虽然厚度较薄，但由于熔融温度较低而导致隔膜在高温稳定性较差，以致造成电池短路，构成不必要的安全威胁。
2.2 无机复合隔膜制备工艺和材料发展的必要性
在动力电池提高续航里程的发展趋势下，随着湿法隔膜生产成本的日渐降低，湿法隔膜在我国的普及化率开始逐年增高，当下较为成熟且具有技术发展前景的隔膜制备工艺，就是在隔膜表面涂覆一层具有良好电化学性能、耐热性能、透气性能、机械强度等不同性能优势的无机复合物（Al2O3、SiO2、TiO2和Ba-TiO3等），不仅能够有效延续聚烯烃微孔隔膜低成本的优势，还能使锂离子电池的性能得到适应性地提高，从而极大优化了锂离子电池隔膜技术的实施环境，弥补干湿法工艺的不同技术缺陷，满足市场对于锂离子电池的性能的发展性要求。
3 无机复合隔膜的制备工艺
3.1 涂覆制备工艺
以聚烯烃微孔膜为基膜，需根据锂离子电池的功能定位与性能需求来对涂覆的无机浆料进行配比，以目前应用最多的陶瓷涂覆浆料为例，其主要由陶瓷颗粒（通常为Al 2O3，也可使用SiO2、MgO、CaO）、粘结剂、溶剂和添加剂四种成分组成，然后采用凹版辊涂、浸涂、窄涂和喷涂等工艺进行陶瓷层的隔膜制备，以一种原子层沉积技术的实施原理达到无机物材料在常规基膜上的单层复合（分布在基膜的一侧，具有无机复合层和基膜的双层结构）和双层复合（分布在基膜的前后两侧，具有两层无机复合层中间加基膜层的三层对称结构或两层基膜中间夹无机复合层的三明治结构），涂覆制备工艺根据材料的不同，涂层的厚度会略有差别，但一般来说，每层厚度通常在1-2um左右。
3.2 静电纺丝制备
静电纺丝制备工艺是对双层涂覆制备工艺的一种优化，由于涂覆工艺下的无机复合层与基膜之间的结合度较差，从而极易造成无机复合粉体的脱落，静电纺丝工艺就通过热辊压技术对双层基膜中间夹无机复合层的三明治结构进行必要的加工，以将无机复合层的两侧限制在两层聚丙烯腈无纺布之间，达到无机复合层结合度的有效固化，同时强化复合隔膜的机械强度和热稳定性能，实现隔膜功能性的进一步提升。
3.3 湿法双向拉伸制备工艺
该工艺首先将Al 2O3、SiO2等无机材料进行球磨分散技术分散于适量的去离子水溶液中（无机材料分散颗粒的粒径应控制在1um）制成分散液，通过一定配比的粘结剂（乳化石蜡CCS等）的加入得到最后的涂覆浆料。
最后经过双向拉伸制备陶瓷复合隔膜，该种方法的无机复合材料紧密且均匀结合于基膜表面，稳定性和机械强度更高。
4 结束语
隔膜作为锂离子电池中技术壁垒最高的材料，其在实现锂电池最佳性能和安全性方面发挥着巨大的作用。
随着高性能动力锂电池需求的不断发展，对隔膜材料也提出了更高的要求，传统聚烯烃隔膜已无法满足当前锂电池高性能化的需求，同时这也给隔膜材料领域带来了前所未有的发展机遇。
参考文献
[1]夏清华.锂离子电池新型隔膜技术及市场概况[J].广东化工，2018，45（8）：172-173.。