關于鋰電池隔膜的制備方法與性能分析

黃楚東

摘要：鋰電池隔膜本身有一定的力學性能，兼備耐熱性、耐腐蝕性等優勢，直接被廣泛應用到實際生活中。在本次研究中以鋰電池隔膜的制備作為基礎，對性能分析。

關鍵詞：鋰電池隔膜 制備方法 性能分析

鋰電池主要是由電解質、隔膜、正極和負極材料等組成的，鋰電池隔膜制造技術比較高，在當前難以突破，對于生產工藝和生產設備等要求比較高，核心技術被廣泛應用。我國鋰電池行業發展的比較晚，相對而言存在依賴過渡的現象，導致鋰電池行業受到限制。比較常用的鋰離子電池隔膜主要有聚酰亞胺隔膜、聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜等，需要掌握制備的具體要求，進行性能分析，保證制備的合理性。

1 鋰電池隔膜的制備和性能

1.1 聚乙烯和復合鋰電池隔膜

優良的力學性能是高密度聚乙烯的特征之一，并且其耐水性和耐熔性更加良好。在整個過程中需要進行材料屬性分析。高密度聚乙烯隔膜電解液的熱學性能以及濕潤性比較差，限制了整體應用，在整個過程中需要注意進行改良處理。當前應用的是無機填料進行覆蓋，兼顧到表面接枝基團等，提升材料性能是關鍵。電解質導電性、濕潤性和循環性等都是工藝的重要內容。工程技術人員可以將隔膜工藝在實施階段進行改善，主要可以通過熱處理工藝和成型工藝將隔膜整體的性能進行提高。

1.2 聚丙烯及其復合鋰電池隔膜

聚丙烯和聚丙烯復合鋰電池隔膜在整個應用過程中兼顧一定的耐高溫和耐腐蝕性等特點，考慮到力學性能和使用穩定性等，需要在電解液應用的過程中保持特性。當前應用廣泛的新型聚丙烯鋰電池隔膜性能優勢明顯，具備聚丙烯隔膜、親水材料等，在優異性的熱學性能和耐腐蝕性分析的過程中，需要保持特點，提升電池的整體應用性能。

在材料性能分析的階段，高性能的復合聚丙烯鋰電池隔膜，涉及到長方形、正方形等，在性能分析的階段，設定BR橡膠顆粒層可以增強隔膜的彈性。高性能的復合聚丙烯鋰離子隔膜，包括雙層機膜，并且均勻分布著很多微小孔，它有著突出的作用，可以直接被應用到各種鋰離子電池的制造當中。

此外高性能的復合聚丙烯鋰電池隔膜在使用過程中兼備綜合性能，在后續應用階段需要進行收縮性分析，如果溫度過高可能存在熔斷的反應，安全隱患大。如何提升耐熱收縮性能是重點，同時也是當前研究的難點之一。

聚酰亞胺具備的是優異的性能，可以長期進行應用。和聚烯烴隔膜相比，聚酰亞胺兼備的是鋰離子電解質親和力，是當前應用廣泛的一種電池隔膜材料。在整個過程中需要明確材料的類型。制備工藝的合理性是關鍵，制備的PI/PET復合膜孔徑在0.2um左右，結合耐熱性以及孔隙率變化等，需要確保安全性和可靠性，電池性能良好，在整個應用階段要求注意的是提前進行性能分析。制備了PI/Ag復核技術，整體的強度達到145.76MPa，在強度值分析中，拉伸強度無變化，保留了原有的力學性能。

1.3 聚酰亞胺及其復合鋰電池隔膜

傳統的聚烯烴鋰電池隔膜如果存在不正當使用的現象，容易存在過熱的反應，此外聚烯烴鋰電池隔膜熔斷后爆炸。鋰電池在整個使用過程中必須具備優越的抗高溫性能，但是現有鋰離子的應用強度力量高于傳統的聚烯烴鋰離子隔膜強度，并且電池的整體能耗也隨之逐步增加。與聚烯烴隔膜相比，聚酰亞胺的性能更加的優越，它可以在長期的應用當中保持良好的親和力，是下一代重點發展的隔膜材料。在材料應用的階段，考慮到復合作用以及電池的應用強度等需要實施性能分析。

1.4 其他鋰電池隔膜

隔膜材料的合理化應用很重要，在當前應用階段，兩層PE/PP和三層的PP/PE/PP隔膜產品，可以解決很多問題，但是本身存在孔隙率低的特點，此外聚乙烯以及聚丙烯等擠出合金材料，符合現有均勻性要求。在隔膜形狀分析的階段，進行聚合物的復合膜調整。基膜和兩層表面層的預設很重要，發明利用的陶瓷材料兼顧的是耐高溫性，可以實現鋰電池隔膜的收縮性，滿足安全性要求。

2 鋰電池隔膜的發展及應用概況

目前，我我已經成為世界上最大的鋰離子電池的制造基地和生產國之一，這是基于我國鋰離子資源異常豐富導致的，我國的鋰離子資源可以保證我國鋰離子電池的發展需求。

在未來發展的階段，鋰電池隔膜生產企業對制備方式有嚴格的要求，在生產、研發以及銷售等階段，要求確定電池隔膜的生產總量。近幾年整體上呈現出良好的發展趨勢，能滿足需求。鋰電池隔膜發展良好，整體比較穩定。在行業發展中，形成三角債務，可能導致產能過剩。動力電池公司做好賬目的收集工作，少數隔膜公司進入動力電池供應鏈，在未來發展階段，國內鋰電池隔膜市場的競爭激烈，行業管理重新洗牌，能符合要求。

聚酰亞胺鋰電池隔膜有耐高溫的作用，本身兼顧力學性能，考慮到耐熱性以及電學性能等，在制備的過程中需要進行成本評估，兼顧到成本種類和實際性能等，進行溶解性分析，只有確定聚酰亞胺復合鋰電池隔膜的應用優勢，才能符合電池隔膜研究的具體要求。在成本值分析的階段，提升分子量聚酰亞胺的溶解性。相關工作人員了解具體的制備要求，此外在性能分析的階段，需要工作人員掌握實際指標，只有盡量滿足力學的應用要求，才能促進進步。

3 結束語

聚丙烯、聚乙烯等隔膜兼顧的是優良的機械性能，在實際生產應用中，隔膜大規模的生產，本身有明顯的應用前景。但是生產鋰電池隔膜的材料和設備等存在壟斷的現象，因此開發高性能的材料成為關鍵所在，在核心技術應用中需要明確性能，掌握要求。本次研究中對鋰電池隔膜的制備要求和性能等分析得知，在未來發展中有重要的作用，符合現有制備模式的性能要求，因此開發高性能的材料刻不容緩。