鋰電池隔膜
新型鋰電池隔膜材料有哪些
目前常見的新型鋰電池隔膜材料有：陶瓷涂覆隔膜、三層復(fù)合隔膜、聚酰亞胺隔膜、PMIA隔膜、PET隔膜、PBO隔膜、PI隔膜等。
1、陶瓷涂覆隔膜
為了解決傳統(tǒng)鋰離子電池隔膜耐高溫性差的問題，人們想出了一個辦法，在隔膜表面涂覆單層或雙層高純氧化鋁陶瓷材料，從而提高耐高溫性。大部分隔膜廠家都有涂覆生產(chǎn)線。
涂層厚度：一般單層涂覆2-4um，如：2 16um、4 12陶瓷隔膜，或雙層涂覆各2um，如：2 12 2um。
PVDF涂覆：涂覆PVDF改善隔膜浸潤性，并增強(qiáng)和正負(fù)極的粘結(jié)性。
2、三層復(fù)合隔膜
稰P隔膜具有較高的閉孔溫度和熔斷溫度，稰E隔膜具有較低的閉孔和熔斷溫度溫度，考慮到安全性能，鋰離于電池隔膜通常要求具有較低的閉孔溫度和較高的熔斷溫度，因此，就需要將PE隔膜和PP隔膜結(jié)合起來，生產(chǎn)出PP/PE/PP三層復(fù)合隔膜。其中，PE隔膜起到熔斷保險(xiǎn)絲的作用，為電池提供了更好的安全防護(hù)。
生產(chǎn)工藝：三層共擠、三層復(fù)合。
3、聚酰亞胺隔膜
特點(diǎn)就是耐高溫性好，顯著提高電池安全性；吸液和保液性好，電池循環(huán)性能有效提高；孔隙率高，使電池內(nèi)阻小，能量轉(zhuǎn)化率高。
生產(chǎn)工藝：靜電紡絲法、相分離法。
4、PMIA隔膜
PMIA是一種芳香族聚酰胺，在其骨架上有元苯酰胺型支鏈，具有高達(dá)400℃的熱阻，由于其阻燃性能高，應(yīng)用此材料的隔膜能提高鋰電池的安全性能。此外，由于羰基基團(tuán)的極性相對較高，使得隔膜在電解液中具有較高的潤濕性，從而提高了隔膜的電化學(xué)性質(zhì)。使其具備商業(yè)化的前景。
5、PET隔膜
聚對苯二甲酸乙二酯（PET）是一種機(jī)械性能、熱力學(xué)性能、電絕緣性能均優(yōu)異的材料。PET類隔膜最具代表性的產(chǎn)品是德國Degussa公司開發(fā)的以PET隔膜為基底，陶瓷顆粒涂覆的復(fù)合膜，其表現(xiàn)出優(yōu)異的耐熱性能，閉孔溫度高達(dá)220℃。
靜電紡絲PET隔膜熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于PE膜，為255℃，最大拉伸強(qiáng)度為12Mpa，孔隙率達(dá)到89%，吸液率達(dá)到500%，遠(yuǎn)高于市場上的Celgard隔膜，離子電導(dǎo)率達(dá)到2.27×10-3Scm-1，且循環(huán)性能也較Celgard隔膜優(yōu)異，電池循環(huán)50圈后PET隔膜多孔纖維結(jié)構(gòu)依然保持穩(wěn)定。
6、PBO隔膜
新型高分子材料PBO是一種具有優(yōu)異力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、阻燃性的有機(jī)纖維。其基體是一種線性鏈狀結(jié)構(gòu)聚合物，在650℃以下不分解，具有超高強(qiáng)度和模量，是理想的耐熱和耐沖擊纖維材料。
由于PBO纖維表面極為光滑，物理化學(xué)惰性極強(qiáng)，因此纖維形貌較難改變。PBO纖維只溶于100%的濃硫酸、甲基磺酸、氟磺酸等，經(jīng)過強(qiáng)酸刻蝕后的PBO纖維上的原纖會從主干上剝離脫落的，形成分絲形貌，提高了比表面積和界面粘結(jié)強(qiáng)度。
7、PI隔膜
聚酰亞胺（PI）同樣是綜合性能良好的聚合物之一，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、較高的孔隙率，和較好的耐高溫性能，可以在-200~300℃下長期使用。由于PI極性強(qiáng)，對電解液潤濕性好，所制造的鋰電池隔膜表現(xiàn)出極佳的吸液率。靜電紡絲制造的PI隔膜相比于Celgard隔膜具有較低的阻抗和較高的倍率性能，0.2C充放電100圈后容量保持率依然為100%。
