鋰離子電池隔膜的性能和分類簡單介紹

鋰電池的結(jié)構(gòu)中，隔膜是關鍵的內(nèi)層組件之一。鋰離子電池隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。 一、鋰離子電池隔膜的性能 鋰離子電池隔膜位于正極和負極之間，主要作用是將正負極活性物質(zhì)分隔開，避免兩極因接觸而短路；此外在電化學反應時，能保持必要的電解液，形成離子移動的通道。隔膜材質(zhì)是不導電的，電池的種類不同，采用的隔膜也不同。對于鋰離子電池，由于電解液為有機溶劑體系，其隔膜要求具有以下性能。 1、在電池體系內(nèi)，其化學穩(wěn)定性要好，所用材料能耐有機溶劑。 2、機械強度大，使用年限長。 3、有機電解液的離子電導率比水溶液體系低，為了減少電阻，電極面積必須盡可能大，因此隔膜必須很薄。 4、當電池體系發(fā)生異常時，溫度升高，為避免產(chǎn)生危險，在快速產(chǎn)熱溫度(120～140℃)開始時，熱塑性隔膜發(fā)生熔融，微孔關閉，變?yōu)榻^緣體，避免電解質(zhì)通過，從而達到遮斷電流的目的。 5、從鋰電池的角度而言，要能被有機電解液充分浸漬，而且在反復充放電過程當中能保持高度浸漬。 電池中常用的隔膜材料一般是用纖維素或編織物、合成樹脂制得的多微孔膜。鋰離子電池一般采用高強度、薄膜化的聚烯烴系多孔膜，常用的隔膜有聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)微孔隔膜，以及丙烯與乙烯的共聚物、聚乙烯均聚物等。 二、鋰離子電池隔膜的分類 根據(jù)不同的物理、化學特性，鋰電池隔膜材料可以分為：織造膜、非織造膜（無紡布）、微孔膜、復合膜、隔膜紙、碾壓膜等幾類。聚烯烴材料具有優(yōu)異的力學性能、化學穩(wěn)定性和相對廉價的特色，因此聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴微孔膜在鋰電池研究開發(fā)前期便被用作鋰電池隔膜。盡管近年來有研究用其他材料制備鋰電池隔膜，如采用相轉(zhuǎn)化法以聚偏氟乙烯（PVDF）為本體聚合物制備鋰電池隔膜，研究纖維素復合膜作為鋰電池隔膜材料等。然而，至今商品化鋰電池隔膜材料仍主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。