锂离子电池隔膜基础知识
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锂离子电池隔膜基础知识共33页
锂离子电池隔膜基础知 识
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
《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。
锂离子电池隔膜精品文档
商品化隔膜的典型特征参数
本技术制作工艺
挤出机
精密计量泵
模头
纵拉
横拉
生产车间
The End!
谢谢大家
Gurley 数 ：一定体积的气体，在一定压力条件下通过 一定面积的隔膜所需要的时间。与隔膜装配的电池的内阻 成正比，即该数值越大，则内阻越大。
单纯比较两种不同隔膜的 Gurley 数是没有意义的，因 为可能两种隔膜的微观结构完全不一样；但同一种隔膜的 Gurley 数的大小能很好的反应出内阻的大小，因为同一 种隔膜相对来说微观结构是一样的或可比较的。
采用该法的具有代表性的公司有日本旭化成、东燃及美 国Entek等，目前主要用于单层的PE隔膜。
湿法 PE 的微孔结构 （20,000倍）
虽然孔隙率和透气性 可控范围大，但由于 湿法工艺需要消耗大 量的有机溶剂，一方 面要考虑溶剂的回收 利用，工艺复杂度增 加，使成本增加，另 一方面，污染环境。
从干、湿两种方法上看，干法双向拉伸工艺生 产的隔膜在物理性能、机械性能方面更占优势， 能够满足动力电池大电流充放电的要求。所以， 干法双向拉伸工艺生产的隔膜更适合应用于电 动汽车用动力电池。
干法双拉 PE 的微孔结构 （20,000倍）
微孔尺寸分布均匀 膜厚度范围宽 横向拉伸强度好 抗穿刺强度高 更适合动力电池
造孔工程技术
湿法
湿法又称相分离法或热致相分离法，将高沸点小分子作 为致孔剂添加到聚烯烃中，加热熔融成均匀体系，然后降 温发生相分离，拉伸后用有机溶剂萃取出小分子，可制备 出相互贯通的微孔膜材料。
目前所使用的电极颗粒一般在 10 微米的量级，而所使 用的导电添加剂则在 10 纳米的量级，不过很幸运的是 一般碳黑颗粒倾向于团聚形成大颗粒。一般来说，亚微 米孔径的隔膜足以阻止电极颗粒的直接通过，当然也不 排除有些电极表面处理不好，粉尘较多导致的一些诸如 微短路等情况。
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
锂离子电池隔膜基础
锂离子电池隔膜基础
隔膜在锂离子电池中起着非常重要的作用，它是电解液在阳极和阴极间的隔离物，允许正负电流通过，但又阻止它们的完全混合。
隔膜的性能会对电池的性能产生非常重要的影响，它必须具有良好的稳定性、良好的水分保护，同时还应具有良好的导电性和柔性。
隔膜的主要功能是防止电解质的渗透，保持正负极的电离状态，并能够有效地抵抗电池内部的氧的析出。
隔膜应具有柔软性，可以使电极表面平坦，无缺洞，并且能够有效地抑制电池内的氢气充放。
隔膜的常见材料有聚合物、金属薄膜和纳米纤维。
1.聚合物隔膜
聚合物隔膜是目前应用最广泛的类型，它的主要成分是石墨烯、碳纳米管、聚酰胺和乙烯基丙烯酸酯。
石墨烯和碳纳米管具有很好的导电性和绝缘性，对电解液渗透具有一定的阻挡性。
聚酰胺和乙烯基丙烯酸酯具有良好的柔韧性，以及很好的抗拉强度和抗撕裂性能，可以提高隔膜的耐湿性能。
2.金属薄膜隔膜
金属薄膜主要由铝、锌、锡和铜等金属组成，它具有较高的导电性，可以有效防止电解液的渗透，而且能够有效地抑制氢气的生成和放出。
3.纳米纤维隔膜。
锂离子电池隔膜基础知识
池
要功能是隔离正负极并阻止电池
概
内穿过，同时能够允许离子的通 过，从而完成在电化学充放电过
况
程中锂离子在正负极之间的快速
传输。隔膜性能的优劣直接影响
着电池的放电容量和循环使用寿
命。
2
隔
隔膜是一种具有纳米级微孔的
膜
高分子功能材料。也叫电池隔
及
膜、隔膜纸、多孔膜、离子交
制
换膜、分离膜、离子渗透膜等。
。闭孔温度是指外部短路或非正常大电流
通过时所产生的热量使隔膜微孔闭塞时的
温度。熔融破裂温度是指将隔膜加热，当
温度超过试样熔点使试样发生破裂时的温
度。由于电池短路使电池内部温度升高，
当电池隔离膜温度到达闭孔温度时微孔闭
塞阻断电流通过，但热惯性会使温度进一
步上升，有可能达到熔融破裂温度而造成
隔膜破裂，电池短路。因此，闭孔温度和
的凸凹表面。被夹在正负极片间的
隔膜材料，需要承受很大的压力。
因此，为了防止短路，隔膜必须具
备一定的抗穿刺强度。经验上，锂
离子电池隔膜的穿刺强度至少为
11.38kg/mm。
22
隔 膜 特 性性 能之
理 化
(1)润湿性和润湿速度。较好的润湿性
有利于隔膜同电解液之间的亲和，
扩大隔膜与电解液的接触面，从而
13
聚 烯 材烃 料材 ）料 （ 原
聚乙烯英文名称：polyethylene ， 简称PE，是乙烯经聚合制得的一种 热塑性树脂。聚乙烯无味，无毒, 为白色蜡状半透明颗粒或粉末，柔 而韧，手感似蜡,具有优良的耐低 温性能(最低使用温度可达-70～100℃),化学稳定性好,能耐大多数 酸碱的侵蚀,常温下不溶于一般溶 剂,吸水性小,比水轻，电绝缘性能 优良。
锂离子电池隔膜基础ppt课件
Ls d
tGur
5.18
L d
式中：τ-孔的曲折度，Ls-气体或液体实际 通过的路程，d-隔膜的厚度
式中：tGur-Gurley值；τ-孔的曲折度；L膜厚（cm）; ε-孔隙率；d-孔径
用压降仪来测量电池隔膜的透气率
东燃16u 东然20u celgard20u celgard25u
隔膜空气渗透性/s
械性能的耐久性； 7. 隔膜不含有电解液能溶解的颗粒和金属及对电池
有害的物质。
.
隔膜作用
1. 将电池的正负极隔离以防止短路 2. 吸附电池中电化学反应进行必须的的电解质
溶液,确保有高的离子电导率 3. 保证在电池发生异常时为提高电池的安全性
而附加的使电池反应停止的功能
.
对隔膜的要求：
a.有一定的机械强度，保证在电池变形条件下不破 裂；
下，隔膜的厚度越薄越好。现在，新型的高能电池大都采用膜厚 20μm或 16μm的单层隔膜；电动汽车(EV)和混合电动汽车(HEV)所用电池的隔膜在 40μm左右，这是电池大电流放电和高容量的需要，而且隔膜越厚，其机械强 度就越好，在组装电池过程中不易短路。
隔膜 构造 厚度
Celgard2320 PP/PE/PP 25/20/16
采用单轴拉伸时，膜在拉伸方向与垂直拉伸方向强度不同，而采用双轴拉伸制备的隔 膜其强度在两个方向上基本一致。
东然-16u 东燃-20u Celgard-20u Celgard-25u
抗拉强度均值/Mpa 132.2 141.7 199.6 205.9
伸长率均值/% 89.64 107.96 48.06 77.16
.
(3)孔隙率。
透过性可用在一定时间和压力下通过隔膜气体的量的多少来表征，主要反 映了锂离子透过隔膜的通畅性。孔隙率对膜的透过性和电解液的容纳量 非常重要。大多数商用锂离子电池隔膜的孔隙率在40％- 50％之间。
锂离子电池隔膜培训
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，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。
隔膜基础知识
锂离子电池对隔膜的要求包括： （1）具有电子绝缘性，保证正负极的机械隔离； （2）有一定的孔径和孔隙率，保证低的电阻和高的离子电导率，对锂离 子有很好的透过性； （3）耐电解液腐蚀，有足够的化学和电化学稳定性，这是由于电解质的 溶剂为强极性的有机化合物； （4）具有良好的电解液的浸润性，并且吸液保湿能力强； （5）力学稳定性高，包括穿刺强度、拉伸强度等，但厚度尽可能小； （6）空间稳定性和平整性好； （7）热稳定性和自动关断保护性能好； （8）受热收缩率小，否则会引起短路，引发电池热失控。除此之外，动 力电池通常采用复合膜，对隔膜的要求更高。
接触角仪测量方法为在隔膜上滴下电解液，测定液滴两端的距离与高度，计算出接 触角，具体计算方法如图 4 所示。
6.浸润性
接触角仪可定量的给出电解液对隔膜的浸润性，还可通过捕捉液滴在隔膜表面 铺展开来的动态影像计算出浸润速率等数据。该方法亦无参考标准，各个厂家可根 据自己的需求制定该项技术指标，接触角 <37°则视为浸润性较好。
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。
Fig. 1.Schematic illustration of a typical lithium-ion battery.
隔膜基础知识
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）。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。
隔膜基础知识
锂离子电池对隔膜的要求包括： （1）具有电子绝缘性，保证正负极的机械隔离； （2）有一定的孔径和孔隙率，保证低的电阻和高的离子电导率，对锂离 子有很好的透过性； （3）耐电解液腐蚀，有足够的化学和电化学稳定性，这是由于电解质的 溶剂为强极性的有机化合物； （4）具有良好的电解液的浸润性，并且吸液保湿能力强； （5）力学稳定性高，包括穿刺强度、拉伸强度等，但厚度尽可能小； （6）空间稳定性和平整性好； （7）热稳定性和自动关断保护性能好； （8）受热收缩率小，否则会引起短路，引发电池热失控。除此之外，动 力电池通常采用复合膜，对隔膜的要求更高。
接触角仪测量方法为在隔膜上滴下电解液，测定液滴两端的距离与高度，计算出接 触角，具体计算方法如图 4 所示。
6.浸润性
接触角仪可定量的给出电解液对隔膜的浸润性，还可通过捕捉液滴在隔膜表面 铺展开来的动态影像计算出浸润速率等数据。该方法亦无参考标准，各个厂家可根 据自己的需求制定该项技术指标，接触角 <37°则视为浸润性较好。
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。
Fig. 1.Schematic illustration of a typical lithium-ion battery.
隔膜基础知识
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）。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。
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湿
法
生
流 程 分 解
产 锂 离 子 电
池
隔
膜
4.拉伸系统
拉伸系统是薄膜生产的另一个核心
环节。目的是使分子链在拉伸的过 程中产生取向，从而改善和提高产 品的应用性能或赋予产品以新的性 能。经过双向拉伸后的油膜，分子 链得到了纵横两个方向取向，而成 孔剂也均匀地分布在发生了取向的 分子链之间。从热力学上讲这时锂 离子隔膜的微孔或微孔形状已经是 形成了，只是成孔剂还仍然占据了 孔的位置，堵住了隔膜的孔眼，使 得微孔还没有呈现出来.
料 介 绍
二氯甲烷 的分子式：CH2Cl2，是不可 燃低沸点无色溶剂，沸点39.75℃， 易挥发，其气体不燃烧，与空气混
合也不爆炸，相对密度1.3255，凝固
点-95℃，低毒。
萃取，又称溶剂萃，是一种用液态
的萃取剂处理与之不互溶的双组分
或多组分溶液，实现组分分离的传
质分离过程，是一种广泛应用的单
元操作。 萃取有两种方式：液-液
萃
萃取和固-液萃取（浸取），萃取操
取
作是一个物理过程。
说 明
液-液萃取，用选定的溶剂分离液体 混合物中某种组分，溶剂必须与被
萃取的混合物液体不相溶，具有选
择性的溶解能力，而且必须有好的
热稳定性和化学稳定性；固-液萃取
用溶剂分离固体混合物中的组分。
锂 ➢结构特性
离
子 隔
理 化
导致过度充电或者电池外部短路时，这些 情况都会产生大量的热量。由于聚烯烃材 料的热塑性质，当温度接近聚合 物熔点时
性
多孔的离子传导的聚合物膜会变成无孔的
能
绝缘层，微孔闭合而产生自关闭现象，从 而阻断离子的继续传输而形成断路，起到
保护电池的作用，因此聚烯烃 隔膜能够为
电池提供额外的保护。
微
孔
膜
隔
和强还原的条件下，不与电解液和
膜
电极物质隔膜的化学稳定性是通过
特
测定耐电解液腐蚀能力和胀缩率来
性 评价的。
之 (3)热稳定性。电池在充放电过程中会
理
释放热量，尤其在短路或过充电的
化
时候，会有大量热量放出。因此，
性
当温度升高的时候，隔膜应当保持
能
原来的完整性和一定的机械强度，
继续起到正负电极的隔离作用，防
湿
法
生
流 程 分 解
产 锂 离 子 电
池
隔
膜
2.挤出混合系统
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。
湿
法
生
流 程 分 解
产 锂 离 子 电
池
隔
膜
5.收卷系统
锂离子隔膜的油膜由于成孔剂的存
在，收卷张力过小容易造成打滑跑 偏，而张力过大又会造成纵向碰得 太紧产生纵皱，影响后续加工的质 量。
湿
法
生
流 程 分 解
产 锂 离 子 电
池
隔
膜
6.洗涤烘干系统
洗涤烘干系统是湿法锂离子隔膜生
产特有的工序过程。因为经上工序 加工后的薄膜虽然主料膜网与成孔 剂基本上已经产生了相分离，但成 孔剂还仍然分布在产生了双向取向 的分子链之间。洗涤烘干系统的作 用就是将成孔剂从油膜的孔中赶出 来或萃取出来，形成(准确的讲应 该是“呈现出” )能让锂离子通过 的微孔。
隔
膜样本的质量，它用来表征隔膜装
膜
配过程中发生短路的趋势。由于电
特 性 之
极是由活性 物质、炭黑、增塑剂和 PVDF混合后，被均匀地涂覆在金属 箔片上，再经120℃真空干燥后制作 而成的，所以电极表面是由活性物
力
质和炭黑混合物的微小颗粒所 构成
学
的凸凹表面。被夹在正负极片间的
性 能
隔膜材料，需要承受很大的压力。 因此，为了防止短路，隔膜必须具 备一定的抗穿刺强度。经验上，锂
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。
湿 法 产 品 的 电 镜 图
湿法生产隔膜电镜图
湿
法
生
产
流 程
锂 离 子
电
池
隔
膜
湿法锂离子电池隔膜的生产工艺流 程一般采取同步双向拉伸工艺。工 艺流程大致包括：投料配料、挤出 塑化、过滤计量、铸片冷却、双向 拉伸、牵引切边测厚、后处理、收 卷检验、分切打包。
离子电池隔膜的穿刺强度至少为
11.38kg/mm。
(1)润湿性和润湿速度。较好的润湿性
有利于隔膜同电解液之间的亲和，
隔 膜
扩大隔膜与电解液的接触面，从而 增加离子导电性，提高电池的充放 电性能和 容量。隔膜的润湿性不好
特
会增加隔膜和电池的电阻，影响电
性 之
池的循环性能和充放电效率。隔膜 的润湿速度是指电解液进入隔膜微 孔的快慢，它与隔膜的表面能、孔
性 可以降低电池的阻抗，但也不是越高
之 越好，孔隙率太高，会使材料的机械
结 强度变差。
构 特 性
(4)透过性。透过性可用在一定时间和
压力下通过隔膜气体的量的多少来表 征，主要反映锂离子透过隔膜的通畅 性。隔膜透过性的大小是隔膜孔隙率、
孔径、孔的形状及孔曲折度等隔膜内
部孔结构综合因素影响的结果。
隔
膜
结
关 系
构 与 性
能
之
间
的
1.透气性能
透气性是隔膜的一个重要指标，透气性越 好则锂离子透过隔膜的通畅性越好，隔膜 电阻越低。它是由膜的孔径大小及分布、 孔隙率、孔的形状及孔的曲折度等各因素 综合决定。曲折度低、厚度薄、孔径大和 孔隙率高都意味着透气性好，隔膜电阻低。 但是孔隙率并不是越高越好，孔隙率越高， 其力学性能就将受到影响。孔径一般要求 在0.01～0.1μm范围内，孔径小于 0.01μm时，锂离子穿过能力太小；孔径 大于0.1μm，电池内部枝晶生成时电池易 短路[16]。大多数锂离子电池隔膜的孔径 在0.03～0.1μm之间，孔隙率在30%～50% 之间，厚度一般小于30μm。
微
孔
膜
结
关 系
构 与 性
能
之
间
的
2.自动关断保护性能是锂离子电池隔膜的一 种安全保护性能，是锂离子电池限制温度 升高及防止短路的有效方法。隔膜的闭孔 温度和熔融破裂温度是该性能的主要参数
。闭孔温度是指外部短路或非正常大电流 通过时所产生的热量使隔膜微孔闭塞时的 温度。熔融破裂温度是指将隔膜加热，当 温度超过试样熔点使试样发生破裂时的温 度。由于电池短路使电池内部温度升高， 当电池隔离膜温度到达闭孔温度时微孔闭 塞阻断电流通过，但热惯性会使温度进一 步上升，有可能达到熔融破裂温度而造成 隔膜破裂，电池短路。因此，闭孔温度和 熔融破裂温度相差越大越好，此时电池的 安全性越好。
聚乙烯英文名称：polyethylene ，
聚 烯 烃 材 料 （
简称PE，是乙烯经聚合制得的一种 热塑性树脂。聚乙烯无味，无毒, 为白色蜡状半透明颗粒或粉末，柔 而韧，手感似蜡,具有优良的耐低 温性能(最低使用温度可达-70～100℃),化学稳定性好,能耐大多数 酸碱的侵蚀,常温下不溶于一般溶
原
构
布的均一性对电池性能有直接的影响：
特
孔径太大，容易使正负极直接接触或易
性
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
解液的容纳量非常重要。可以定义为：
隔 膜 特
孔的体积与隔膜所占体积的比值，即 单位膜的体积中孔的体积百分率，它 与原料树脂及制品的密度有关。对于 一定的电解质，具有高孔隙率的隔膜
微
孔
膜
结
关 系
构 与 性
能
之
间
的
3.孔结构也影响自动关断保护性能， 高的曲折度和小孔径对阻止和切断异 常电流是有利的，但过高的曲折度和 过小的孔径又会影响其离子导电性。
拉伸、吹膜法、双向拉伸）
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
湿 法
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
介
沸点溶剂萃取出来，经过干燥获得
绍
一定结构形状的高分子微孔膜。
剂,吸水性小,比水轻，电绝缘性能
材
优良。
料 ）
nCH2=CH2→[—CH2—CH2—]n 高密度聚乙烯（HDPE）熔点范围为
132-135℃
白油（white oil ）也叫液体石蜡、石
蜡油、白色油、paraffin oil、矿物油。
为无色透明油状液体，无味 ，闪点
其 他 原
164-223℃，为液体类烃类的混合物， 分子量通常都在250－450范围之内， 具有良好的氧化安定性，化学稳定 性。
理 化 性
径、孔隙率、曲折度等特性有关。 隔膜对电解液的润湿性可以通过测 定其吸液率和持液率来衡量。干试 样称重后浸泡在电解液中，待吸收
能
平衡后，取出湿样称重，最后计算
其差值百分率。另外，也可以通过
电解液与隔膜材料的接触角来衡量
润湿性的好坏。
(2)化学稳定性。隔膜在电解液中应当
保持长期的稳定性，在强氧化发应。
概
内穿过，同时能够允许离子的通