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锂电池隔膜生产流程,一种陶瓷隔膜,通过涂覆一层超薄的 PET非织造支撑层和氧化物包括氧化铝,氧化锆和硅石制备得到。氧化物颗粒先悬浮在无机的粘合剂中,然后将悬浮液涂覆在非织造 PET 上。通过将涂覆后的 PET 在 200℃ 下干燥就得到了复合隔膜。这种方法获得的隔膜有着很小的、大约 0.08 微米的平均孔洞尺寸和大约 24 微米的厚度。在这种隔膜中,约 20 微米厚的 PET 非织造物提供了拉伸强度和灵活性,而陶瓷颗粒涂层则有助于避免针孔,同时阻止了枝晶穿透和提供了热稳定性。一种陶瓷增强的隔膜,通过在多孔基底上(通常是聚烯烃多孔膜)涂覆一层由无机颗粒和高分子粘合剂混合浆得到的多孔层。该隔膜由 PE作支撑层,钛酸钡/丁基丙烯酸盐-丙烯酸共聚物作涂层,在 150℃ 下 1 小时后收缩小于 0%。
人们正努力不断开发新的隔膜材料以平衡甚至同时提高隔膜的性能。同时,由于隔膜占电池成本 20% 左右,因此发展隔膜制造技术以制备低成本隔膜,对于降低电池系统的整体成本也意义重。
干法双向拉伸工艺是中国科学院化学研究所在20世纪90年代初开发出的具有自主知识产权的工艺。通过在聚丙烯中加入具有成核作用的β晶型改进剂,利用聚丙烯不同相态间密度的差异,在拉伸过程中发生晶型转变形成微孔,用于生产单层PP膜。
湿法又称相分离法或热致相分离法,将高沸点的烃类液体或低分子量的物质与聚烯烃树脂混合,加热溶化混合物并把熔体铺在薄片上,然后降温发生相分离,再以纵向或双轴向对薄片做取向处理,最后用易挥发的溶剂提取液体。可制备出相互贯通的微孔膜材料,适用的材料广。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,用湿法双向拉伸方法生产的隔膜由于经过了双向拉伸具有较高的纵向和横向强度。目前主要用于单层的PE隔膜。 从理论上分析,干法双向拉伸工艺生产的隔膜经过双向拉伸,在纵向拉伸强度相差的情况下,横向拉伸强度要明显高于干法的单向拉伸工艺生产的隔膜。物理性能和机械性能方面干法双向拉伸工艺生产的隔膜更占优势。然而湿法隔膜可以得到更高的孔隙率和更好的透气性。可以满足动力电池的大电流充放的要求。但由于湿法采用聚乙烯基材,熔点只有140℃。所以热稳定性比较差。