鉅大LARGE | 點擊量：973次 | 2021年11月08日
濕法與干法制備的耐熱型鋰離子電池隔膜
隔膜是鋰離子電池組件中技術(shù)含量最高的部分，若能取得隔膜材料的市場優(yōu)勢地位，也就能撬取鋰離子電池市場中較大的利潤份額。日本三菱樹脂株式會社是全球鋰離子電池隔膜用樹脂——PP(聚丙烯)和PE(聚乙烯)的重要供應(yīng)商之一，去年，公司公布了一款基于PP干法制造的耐熱型隔膜產(chǎn)品。
通俗地說，隔膜就是一層多孔的塑料薄膜，基本材料包括PP、PE等樹脂材料和添加劑，在鋰離子電池中的重要用途就是：當(dāng)鋰離子在電池正負(fù)極間穿梭時，使正負(fù)極保持絕緣狀態(tài)，以免造成短路。因此，隔膜的一個很重要的性能指標(biāo)就是耐熱性能，表示耐熱性的參數(shù)是熔點。目前，全球制造隔膜的廠家以濕法為主，熔點最高紀(jì)錄是日本東燃化學(xué)推出的熔點為170℃的濕法PE鋰離子電池隔膜。
這里介紹一下隔膜的濕法與干法制造：這是兩種隔膜制造方法。
濕法就是使用溶劑和可塑劑拉伸隔膜，然后通過溶劑蒸發(fā)形成隔膜微孔(以便鋰離子通過)的做法，因為工藝過程中有溶劑蒸發(fā)，故稱之為濕法。而干法則是只拉伸結(jié)晶好的薄膜形成隔膜微孔，因為結(jié)晶過的薄膜是一種干燥物品，故稱之為干法。雖然目前隔膜制造以濕法為主，但三菱樹脂卻孜孜以求地開發(fā)工序更少，成本更低的干法隔膜，并在去年公布了用干法抽取的熔點高達220℃的隔膜產(chǎn)品。
三菱樹脂的做法就是在隔膜上涂布高耐熱性無機填充物，從而使隔膜在更高的溫度下仍然能保持適當(dāng)?shù)碾娮柚担钄嚯娏鞯耐ㄟ^。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
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%
此前，采用PP干法制造的熔點紀(jì)錄也是170℃，也就是說，當(dāng)鋰離子電池內(nèi)部溫度達到170℃時，涂布在隔膜上的PP開始熔化，從而堵塞隔膜微孔，起到阻斷電流、保護電池的用途。但當(dāng)溫度在170℃的基礎(chǔ)上再次升高時，比如到了180℃，因為隔膜在170℃的高溫下已經(jīng)被破壞，在沒有對隔膜執(zhí)行保護的情況下，隔膜表現(xiàn)為不可恢復(fù)狀，這就為電流再次通過隔膜微孔供應(yīng)了可能性，導(dǎo)致電池在高溫下短路。
而涂布了耐熱無機填充物的隔膜產(chǎn)品，因為有了這種耐熱保護，即使PP已經(jīng)熔化，也仍然能夠恢復(fù)原狀。三菱樹脂的耐熱型隔膜即使在220℃的高溫環(huán)境下也能在關(guān)斷電流后重復(fù)關(guān)斷效果不使電流通過，從而達到安全效果。
三菱樹脂的鋰離子電池隔膜與干法制備的隔膜產(chǎn)品相比有兩個優(yōu)勢：1、單層膜(未涂布耐熱涂層)的濕法制備熔點最高能做到170℃，但正常情況下只能做到140℃;而新型隔膜可以做到220℃的熔點。2、濕法制備也可以涂布耐熱涂層，但達到相同熔點卻要高出40%的成本。這兩點有關(guān)正在電動汽車上廣泛使用的動力鋰離子電池的安全性和經(jīng)濟性很有必要。
原標(biāo)題:濕法與干法制備的耐熱型鋰離子電池隔膜
