鉅大LARGE | 點擊量：2772次 | 2021年09月05日
加工鋰離子電池隔膜的原材料有什么
①聚對苯二甲酸乙二酯
聚對苯二甲酸乙二酯（PET）是一種機械性能、熱力學性能、電絕緣性能均優(yōu)異的材料。PET類隔膜最具代表性的產(chǎn)品是德國Degussa公司開發(fā)的以PET隔膜為基底，陶瓷顆粒涂覆的復合膜，其表現(xiàn)出優(yōu)異的耐熱性能，閉孔溫度高達220℃。
靜電紡絲PET隔膜熔點遠高于PE膜，為255℃，最大拉伸強度為12Mpa，孔隙率達到89％，吸液率達到500％，遠高于市場上的Celgard隔膜，離子電導率達到2．27×10－3Scm－1，且循環(huán)性能也較Celgard隔膜優(yōu)異，電池循環(huán)50圈后PET隔膜多孔纖維結(jié)構(gòu)仍舊保持穩(wěn)定。
②聚酰亞胺
聚酰亞胺（PI）同樣是綜合性能良好的聚合物之一，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、較高的孔隙率，和較好的耐高溫性能，可以在－200～300℃下長期使用。Miao等用靜電紡絲法制造了PI納米纖維隔膜，該隔膜降解溫度為500℃，比傳統(tǒng)Celgard隔膜高200℃，在150℃高溫條件下不會發(fā)生老化和熱收縮。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
其次，由于PI極性強，對電解液潤濕性好，所制造的隔膜表現(xiàn)出最佳的吸液率。靜電紡絲制造的PI隔膜相比于Celgard隔膜具有較低的阻抗和較高的倍率性能，0．2C充放電100圈后容量保持率仍舊為100％。
③間位芳綸
PMIA是一種芳香族聚酰胺，在其骨架上有元苯酰胺型支鏈，具有高達400℃的熱阻，由于其阻燃性能高，使用此材料的隔膜能提高鋰離子電池的安全性能。此外，由于羰基基團的極性相對較高，使得隔膜在電解液中具有較高的潤濕性，從而提高了隔膜的電化學性質(zhì)。
一般而言，PMIA隔膜是通過非紡織的辦法制造，如靜電紡絲法，但是由于非紡織隔膜自身存在的問題，如孔徑較大會導致自放電，從而影響鋰離子電池的安全性能和電化學表現(xiàn)，在一定程度上限制了非紡織隔膜的使用，而相轉(zhuǎn)化法由于其通用性和可控制性，使其具備商業(yè)化的前景。
④聚對苯撐苯并二唑
新型高分子材料PbO（聚對苯撐苯并二唑）是一種具有優(yōu)異力學性能、熱穩(wěn)定性、阻燃性的有機纖維。其基體是一種線性鏈狀結(jié)構(gòu)聚合物，在650℃以下不分析，具有超高強度和模量，是理想的耐熱和耐沖擊纖維材料。
由于PbO纖維表面極為光滑，物理化學惰性極強，因此纖維形貌較難改變。PbO纖維只溶于100％的濃硫酸、甲基磺酸、氟磺酸等，經(jīng)過強酸刻蝕后的PbO纖維上的原纖會從主干上剝離脫落的，形成分絲形貌，提高了比表面積和界面粘結(jié)強度。
為了提高鋰離子電池的安全性，保證電池的安全平穩(wěn)運行，隔膜非得滿足以下幾個條件：
1．化學穩(wěn)定性：不與電解質(zhì)、電極材料發(fā)生反應(yīng)；
2．浸潤性：與電解質(zhì)易于浸潤且不伸長、不收縮；
3．熱穩(wěn)定性：耐受高溫，具有較高的熔斷隔離性；
4．機械強度：拉伸強度好，以保證自動卷繞時的強度和寬度不變；
5．孔隙率：較高的孔隙率以滿足離子導電的需求。
