高性能动力电池隔膜介绍.pptx
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《锂离子电池隔膜》课件
到关注。企业需要采取有效措施，降低生产过程中的环境污染。
03
市场波动
锂离子电池隔膜市场的需求受电动汽车和储能市场的影响较大，市场波
动较大。企业需要加强市场分析和预测，以应对市场波动带来的风险。
06
锂离子电池隔膜的未来展望
新材料与新技术的研发
总结词
随着科技的不断进步，新材料和新技术 在锂离子电池隔膜领域的应用将更加广 泛。
机械性能
隔膜的机械稳定性对电池 的寿命和安全性至关重要 。
•·
拉伸强度：隔膜应具有足 够的拉伸强度，以承受电 池充放电过程中的应力。
厚度与均匀性：隔膜的厚 度应均匀，以确保电池的 一致性和稳定性。
穿刺强度：隔膜应具有一 定的抗穿刺能力，防止因 针刺等意外因素导致的电 池短路。
热性能
•·
热收缩率：隔膜的热收缩率应尽 可能低，以确保电池在充放电过 程中的结构稳定性。
03
锂离子电池隔膜的性能要求
电化学性能
隔膜在电化学反应中的表现，直接影响 电池的充放电性能。
离子选择性：隔膜应具有适当的离子选 择性，使锂离子能够顺利通过，而其他 离子或分子则受到阻碍。
电子绝缘性：隔膜应具有良好的电子绝 缘性，防止正负极直接接触而发生短路 。
•·
离子电导率：隔膜应具有较高的离子电 导率，以降低内阻，提高电池的充放电 效率。
VS
详细描述
随着对锂离子电池隔膜性能要求的提高， 新材料和新技术的发展将为隔膜的研发提 供更多可能性。例如，新型纳米材料、高 分子材料等具有优异性能的新材料，以及 先进的制备技术、改性技术等，都可能为 锂离子电池隔膜的改进和优化提供支持。
提高生产效率与降低成本
总结词
提高生产效率和降低成本是锂离子电池隔膜 未来的重要发展方向。
第4章-动力电池系统PPT优秀课件
负极活性物质
电解质
电池的组成部分
隔膜 外壳及导电栅
汇流柱
极柱
安全阀
2
铅蓄电池的结构
图6-6 单体铅蓄电池的结构 1—单格电池 2—盖 3—负极接线柱 4—电解液加入口 5—外壳 6—电极连接板 7—负极板 8—隔板 9—正极板 10—沉淀物存储槽 11—外隔板 12—极板连接板
13—单格电池正极接线柱 14—单格电池负极接线柱 15—活性物质 3
30
Manley Stanley Whittingham
1941年出生，于牛津大学BA (1964), MA (1967), 和 DrPhil(1968)学位，目前就职于宾汉姆顿大学。Dr. Whittingham是发明嵌入式锂离子电池重要人物，在与 Exxon公司合作制成首个锂电池之后，他又发现水热合成 法能够用于电极材料的制备，这种方法目前被拥有磷酸铁
（1）一般以电池单位容量或能量的成本表示。 （2）单位为：元/(A.h)或元/(kW.h)。
15
13、放电制度：电池放电时所规定各项条件。
（1）放电电流：放电时电流的大小，通常用放电率表 示，即放电时的速率，有时率和倍率两种。 时率：以放电时间（h）表示的放电速率，即以一定 的放电电流放完额定容量所需的时间（h），常用C/n表 示。 倍率：在规定时间内放出其额定容量所输出的电流值。 数值上等于额定容量的倍数。如：3C放电。 （2）放电终止电压：放电时，电压下降到不宜再继续 放电的最低工作电压。
4
5
几种蓄电池的种类及外形。
图2-11 蓄电池的类型
6
4.1.2 动力电池的基本参数
1、端电压和电动势
（1）端电压：动力电池正极和负极之间的电位差。 （2）开路电压：没有负载情况下的端电压。 （3）负载电压：接上负载后处于放电状态下的电压。 又称工作电压。 （4）终止电压：电池充放电结束时的电压，分为充电 终止电压和放电终止电压。 （5）电动势（E）：组成电池的两个电极的平衡电极 电位之差。
锂离子电池隔膜培训PPT课件
方法A： 使垂直通过试样的气流稳定在一个恒定的流量，测定在该条件下试样两侧所 形成的压差，计算空气流通阻力等参数。
方法B： 通过调节使试样两侧形成一个恒定的压差，测定一定时间内垂直通过试样给 定面积的气流流量，计算透气率等参数。
11
5.孔隙率
隔膜孔隙率的定义是空隙的体积占整个体积的比例，微孔材料中常见的孔通常 包含通孔、盲孔、闭孔 3 种结构。
弯曲度 弯曲度主要指隔膜分切后产生的弧形，弧形明显时会造成叠片不齐，卷绕时
产生涡状，造成极片外露进而短路。将隔膜条平铺于桌面上，与钢板尺边缘进 行平行度的对比，可以得到隔膜的弧度。
10
4.透气度
透气度反映隔膜的透过能力，一般采用 Gurley 法进行测定，即一定体积的 气体，在一定压力条件下通过给定面积的隔膜所需要的时间。与电池内阻成正比， 数值越大，内阻越大。
15
6.浸润性
目前对浸润性的测试主要有目测法和用接触角仪进行接触角的测量。 目测法是用微量注射器吸取电解液，滴加在隔膜上并开始计时，观察电解液何时将 隔膜完全浸润，并停止计时。 此种方法无法定量的表征隔膜对电解液的浸润性，但可用于甄别对电解液浸润性不 好的隔膜，一般 2~3s 内可完全浸润的隔膜视为浸润性较好。
5
隔膜种类 (Separator classification）
6
隔膜性能指标 (Performance index)
7
1.红外光谱
红外光谱可用于确定隔膜的化学组成，例如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚 酰亚胺（PI）等，通过了解隔膜的化学组成可初步定性判定隔膜的熔断温度、பைடு நூலகம்孔 特性、电化学稳定性等基本特性。
目前孔隙率的测试方法主要有吸液法、计算法和测试法。
方法B： 通过调节使试样两侧形成一个恒定的压差，测定一定时间内垂直通过试样给 定面积的气流流量，计算透气率等参数。
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5.孔隙率
隔膜孔隙率的定义是空隙的体积占整个体积的比例，微孔材料中常见的孔通常 包含通孔、盲孔、闭孔 3 种结构。
弯曲度 弯曲度主要指隔膜分切后产生的弧形，弧形明显时会造成叠片不齐，卷绕时
产生涡状，造成极片外露进而短路。将隔膜条平铺于桌面上，与钢板尺边缘进 行平行度的对比，可以得到隔膜的弧度。
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4.透气度
透气度反映隔膜的透过能力，一般采用 Gurley 法进行测定，即一定体积的 气体，在一定压力条件下通过给定面积的隔膜所需要的时间。与电池内阻成正比， 数值越大，内阻越大。
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6.浸润性
目前对浸润性的测试主要有目测法和用接触角仪进行接触角的测量。 目测法是用微量注射器吸取电解液，滴加在隔膜上并开始计时，观察电解液何时将 隔膜完全浸润，并停止计时。 此种方法无法定量的表征隔膜对电解液的浸润性，但可用于甄别对电解液浸润性不 好的隔膜，一般 2~3s 内可完全浸润的隔膜视为浸润性较好。
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隔膜种类 (Separator classification）
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隔膜性能指标 (Performance index)
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1.红外光谱
红外光谱可用于确定隔膜的化学组成，例如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚 酰亚胺（PI）等，通过了解隔膜的化学组成可初步定性判定隔膜的熔断温度、பைடு நூலகம்孔 特性、电化学稳定性等基本特性。
目前孔隙率的测试方法主要有吸液法、计算法和测试法。
锂离子电池隔膜制造工艺介绍ppt课件
洗涤过程要求快速以适应高速生产；要 求萃取能力高，以满足锂离子隔膜低成孔剂 残留量的要求。而萃取效果决定于萃取剂的 种类、浓度、萃取时间、生产速率等因素的 影响。
3.5 横向拉伸
横向拉伸机是一台装有可变幅宽、高速运行 链条-夹具的大烘箱。作用去除萃取中残留的二氯 甲烷消除薄膜内应力，减少热收缩
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。
锂离子电池隔离膜湿法生产工艺
2015-10-29
目录
一、隔膜作用 二、隔膜生产工艺及对比 三、湿法隔膜生产工艺流程
1.配混搅拌系统 2.挤出冷却系统 3.同步双向拉伸 4.萃取 5.横向拉伸 6.热处理 7.卷取、分切
2015-10-29
一、隔膜的作用
阻隔正负极，同时具备微孔结构允许锂离 子通过。隔膜的主要作用是使电池的正、负极 分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有 能使电解质离子通过的功能。
气
萃取
相回收来自横拉（烘干）热定型
收卷
分切 产品
废气 废气、废油膜
储罐 缓冲罐 废气 废气 废膜 废品
蒸 馏 塔
废石蜡油
湿法生产锂离子电池隔膜流程图
3.1 配混搅拌系统
薄膜生产投料和配料的稳定性直接关系到 挤出过程稳定性，并且对厚片和薄膜厚度产生 重要的影响，从而影响到后续加工和产品的性 能和质量，例如主料和成孔剂比例是锂离子电 池隔膜微孔孔径大小及分布的影响因素之一。 所以，投料和配料必须要得到比较高精度的保 证。
2015-10-29
图 1:钮电池隔膜在电池中的位置和作用(钻酸钮电池为例)
-··EE--EE--EE--··EE-g4
二、锂离子电池隔膜工艺
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
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
高性能动力电池隔膜
Байду номын сангаас
产品的同等水平。
关于专业技术
俄罗斯国家高分子研究所
1. 2. 3.
高分子化合物领域丕界著名研究所。 拥有70多项专利，很多科研成果在丕界各地得到了应用。 拥有的锂电池隔膜制备技术属于丕界领先水平，并已在美国、德国和俄罗斯得到产业化应用。
关于专业技术
俄罗斯拥有的关键技术和应用成果
1.
与聚丙烯微孔膜相比，聚乙烯具有更低的闭孔温度，但是聚乙烯 也相对较易在高温下发生收缩变形导致电池短路。 俄罗斯国家研究所拥有聚乙烯微孔膜专利技术。
2.
3.
谢谢
S
3.
我们的技术团队
叶丽亚申维奇.卡琳娜.卡滋米罗芙娜教授
—— 项目的合作带头人，她曾荣获2008年瑞士日内瓦联合国
1.
教科文组织“科学与妇女”奖、2009年俄罗斯联邦总统奖。
俄罗斯高分子化合物研究所第19实验室 主任
主要研究斱向：聚合物，其中包括液晶 和生物活性聚合物的机械物理组织；聚 合物的化学变性、化学和机械物理性能、 聚合物和光谱的理论物理学；新型纳米 接个功能聚合物和聚合物复合材料；聚 合和吸附系统，包括微孔隔膜和气体隔 膜 发表专著多部，论文20余篇，获多项 发明专利
江苏立鼎动力锂电池隔膜材料有限公司
S
关于公司
江苏立鼎劢力锂电池隔膜材料有限公司是专门从事劢力锂电池隔膜材料 及相关产品的开发和生产经营的专业化公司。 公司通过引进锂离子电池隔膜的先进生产技术建设锂电池隔膜材料生产 项目，其产品技术水平和生产规模将在国内处于领先地位，将有利于逐步实 现中高端隔膜的国产化，有劣于突破国外技术封锁，并能有效服务于新能源 行业及新能源汽车的发展。此外，在引进国外先进技术的基础上，通过对其 进行消化、吸收和创新，开发出性能更优、具有自主知识产权的隔膜产品， 打破日、美企业在隔膜行业的技术垄断，为我国的锂离子电池产业以及新能 源汽车等相关行业的发展提供更好的服务并参与国际竞争。
产品的同等水平。
关于专业技术
俄罗斯国家高分子研究所
1. 2. 3.
高分子化合物领域丕界著名研究所。 拥有70多项专利，很多科研成果在丕界各地得到了应用。 拥有的锂电池隔膜制备技术属于丕界领先水平，并已在美国、德国和俄罗斯得到产业化应用。
关于专业技术
俄罗斯拥有的关键技术和应用成果
1.
与聚丙烯微孔膜相比，聚乙烯具有更低的闭孔温度，但是聚乙烯 也相对较易在高温下发生收缩变形导致电池短路。 俄罗斯国家研究所拥有聚乙烯微孔膜专利技术。
2.
3.
谢谢
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3.
我们的技术团队
叶丽亚申维奇.卡琳娜.卡滋米罗芙娜教授
—— 项目的合作带头人，她曾荣获2008年瑞士日内瓦联合国
1.
教科文组织“科学与妇女”奖、2009年俄罗斯联邦总统奖。
俄罗斯高分子化合物研究所第19实验室 主任
主要研究斱向：聚合物，其中包括液晶 和生物活性聚合物的机械物理组织；聚 合物的化学变性、化学和机械物理性能、 聚合物和光谱的理论物理学；新型纳米 接个功能聚合物和聚合物复合材料；聚 合和吸附系统，包括微孔隔膜和气体隔 膜 发表专著多部，论文20余篇，获多项 发明专利
江苏立鼎动力锂电池隔膜材料有限公司
S
关于公司
江苏立鼎劢力锂电池隔膜材料有限公司是专门从事劢力锂电池隔膜材料 及相关产品的开发和生产经营的专业化公司。 公司通过引进锂离子电池隔膜的先进生产技术建设锂电池隔膜材料生产 项目，其产品技术水平和生产规模将在国内处于领先地位，将有利于逐步实 现中高端隔膜的国产化，有劣于突破国外技术封锁，并能有效服务于新能源 行业及新能源汽车的发展。此外，在引进国外先进技术的基础上，通过对其 进行消化、吸收和创新，开发出性能更优、具有自主知识产权的隔膜产品， 打破日、美企业在隔膜行业的技术垄断，为我国的锂离子电池产业以及新能 源汽车等相关行业的发展提供更好的服务并参与国际竞争。
锂离子电池的电解质和隔膜介绍
锂离子电池的电解质和隔膜介绍锂离子电池是当前使用最广泛的可充电电池之一。
在锂离子电池的构造中，电解质和隔膜起着关键作用。
本文将介绍锂离子电池中电解质和隔膜的相关知识。
一、电解质锂离子电池中的电解质主要指液态电解质或固态电解质。
电解质是通过处理和配制得到的物质，主要用于传递离子，将正离子和负离子隔开，避免内部短路。
1.液态电解质在早期的锂离子电池中，液态电解质由有机溶剂和锂盐组成。
目前，最常见的电解质是含有锂盐的有机溶剂，其中电解质的组成通常包括以下元素和性质：（1）锂盐：电解质的锂盐浓度通常在1～2mol/L之间。
目前常用的有机锂盐有LiPF6、LiBF4、LiTFSI、LiN(SO2CF3)2等。
（2）有机溶剂：电解质中使用的有机溶剂必须是无水、低挥发性、稳定性强、且具有一定的溶解度等特性。
常见的有机溶剂有丙烯腈、多氟乙烯、醚类、碳酸酯等。
（3）添加剂：为了提高电解质的性能，常会在电解质中添加一些化学物质，如添加稳定剂可以减少电解质的分解，添加流动剂可以提高电池的电导率，添加界面剂可以改善电极和电解质之间的接触和沉积现象等。
液态电解质的优点是容易制备，并且具有良好的离子传输性能。
然而，液态电解质也存在一些不足之处，如易泄漏、变形和发生内部短路，此外，也存在安全性和环境保护等问题。
2.固态电解质为了克服液态电解质的一些缺陷，科学家们提出了固态电解质的概念。
固态电解质是指通过高分子材料或陶瓷材料制成，具有高温稳定性和化学稳定性的电解质。
固态电解质的优点是具有高的离子传输性能和化学稳定性，而且不容易漏液、容量稳定，不会泄露或内部短路，在锂离子电池中发挥着非常关键的作用。
二、隔膜隔膜通常是由含有高分子结构的聚合物材料制成，并且具有微孔结构，可以隔离正负极之间的离子和电荷。
锂离子电池中通常使用的隔膜由聚烯烃和聚丙烯等材料制成。
隔膜的主要作用是隔离正负离子，防止内部短路，同时也可以支撑电解质，使整个电池更加稳固。
锂电池隔膜知识介绍
术壁垒最高的一种高附加值材料，约占电池成本的20%30%。 隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极 接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。
锂电池隔膜
二、锂电池隔膜行业情况
迅猛发展：新能源汽车的发展带动了隔膜行业的迅猛发展， 且毛利率很高的巨大诱惑，使2010年以来国内涌现了锂电 池隔膜的投资热潮，现已达到40多家隔膜企业。
原理： 小分子物质和聚烯烃均匀混合后，在铸片冷却过程中产生固液
相分离，液态小分子物质在片材中填充成孔，待拉伸萃取后就 形成了贯通的孔结构。
湿法工艺流程及特点
小分子物质和聚烯烃混合挤出→铸片→纵向拉伸→横向拉 伸→萃取→热处理→牵引切边→收卷→大分切→小分切
产品特点： 1、隔膜孔径比较小而均匀； 2、隔膜性能呈现各向同性； 3、机械强度更高，安全性更好； 4、厚度更薄，电池能量密度更高。
2020年10月10日
目录
一、锂电池隔膜定义 二、锂电池隔膜行业情况 三、传统锂电池隔膜种类 四、新能源汽车对隔膜的要求 五、新型锂电池隔膜应运而生 六、锂电池隔膜性能指标
一、锂电池隔膜定义
隔膜是一种具有纳米级微孔的高分子功能材料。 在锂电池的结构中，隔膜是关键的4大组件之一，也是技
产品特点： 1、微孔结构很不均匀 2、各向异性：纵向强度大，横向强度小，纵向收缩大，横向收
缩小
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，制得片材，再将片材加热至接近熔点温度， 进行双向拉伸使分子链取向，随后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。
特点： 1、具有扁长的微孔结构 2、各向异性
锂电池隔膜
二、锂电池隔膜行业情况
迅猛发展：新能源汽车的发展带动了隔膜行业的迅猛发展， 且毛利率很高的巨大诱惑，使2010年以来国内涌现了锂电 池隔膜的投资热潮，现已达到40多家隔膜企业。
原理： 小分子物质和聚烯烃均匀混合后，在铸片冷却过程中产生固液
相分离，液态小分子物质在片材中填充成孔，待拉伸萃取后就 形成了贯通的孔结构。
湿法工艺流程及特点
小分子物质和聚烯烃混合挤出→铸片→纵向拉伸→横向拉 伸→萃取→热处理→牵引切边→收卷→大分切→小分切
产品特点： 1、隔膜孔径比较小而均匀； 2、隔膜性能呈现各向同性； 3、机械强度更高，安全性更好； 4、厚度更薄，电池能量密度更高。
2020年10月10日
目录
一、锂电池隔膜定义 二、锂电池隔膜行业情况 三、传统锂电池隔膜种类 四、新能源汽车对隔膜的要求 五、新型锂电池隔膜应运而生 六、锂电池隔膜性能指标
一、锂电池隔膜定义
隔膜是一种具有纳米级微孔的高分子功能材料。 在锂电池的结构中，隔膜是关键的4大组件之一，也是技
产品特点： 1、微孔结构很不均匀 2、各向异性：纵向强度大，横向强度小，纵向收缩大，横向收
缩小
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，制得片材，再将片材加热至接近熔点温度， 进行双向拉伸使分子链取向，随后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。
特点： 1、具有扁长的微孔结构 2、各向异性