锂离子电池隔膜黑斑造成低压原因分析

锂离子电池隔膜黑斑造成低压原因的分析

――――李荣富

导致锂离子电池短路、自放电过快、低压的因素很多，有材料方面原因，有工艺方面原因，如正负极的集流体毛刺过大刺破隔膜，发生物理接触而形成短路，一种是电芯在充放电循环过程中，由于电极活性材料、隔膜材料自身起化学变化而引起的局部导通短路。这两种短路所引起的一些电池表面现象是一样的，如:电芯化成曲线异常、充电后电池非正常发热、电池自放电大、电池鼓壳以及放电容量和充放电效率低下等。

本文针对在采用磷酸铁锂作为正极材料，解刨电池在电池隔膜对应负极面出现黑斑而造成电池低压给予分析。

锂离子电池在第一次化成充电后发热，电池化成充放电效率低，连续观察电池电压出现快速下降现象，解刨电池发现在电池隔膜对应的负极面出现较多黑色斑点（图一a），黑斑对应的负极极板表面有灼烧脱粉痕迹(图一b)。

图一a 图一b

我们通过对隔膜黑斑（图二b）进行电镜扫描能谱分析确定黑斑成分，从能谱数据上(图三)我们得知黑斑的主要成分是由碳和氟化物以及少量铁组成的，同时在对应黑斑的负极处出显微观察有漏基体现象，由此确定了黑斑是碳负极材料粘结到隔膜表面而形成的（图二a）。通过显微观察，隔膜的黑斑基本上都成圆斑状，黑板上的碳负极极易脱落，脱落后的隔膜斑点残留有黑色物质（图二b、c）。我们对隔膜黑斑对应负极面和对应正极面进行了能谱扫描，扫描电镜观察隔膜黑斑处隔膜部分微孔已经闭孔，由此得知是由于局部高温造成碳负极粘结到隔膜表面的。高温是怎么形成的？我们从能谱分析数据上得知黑斑上有少量的铁离子，电池充满电后由于极板膨胀正负极极板之间的距离会减小，由于磷酸铁锂微小粒子存在电池极板之间形成极化放电产生高温，隔膜局部闭孔负极脱落粘结到隔膜表面上。

为什么会有铁离子存在？因为我们采用的是磷酸铁锂材料作为正极活性物质，磷酸铁锂近年来发展起来的一种锂离子电池正极材料，它的理论容量为170mAh/g 其具有价格便宜、环境友好、热稳定性好等优点而受到人们的广泛关注。但是该材料导电率较低，在大电流充放电的条件下，循环性能有待改善。由于以上问题的存在，研究人员针对以上问题采用各种方式的金属掺杂以及碳包覆技术，但随着包覆碳含量的增加，所合成出的LiFePO4 /C复合材料的放电比容量也随着增加。这是因为纯的磷酸铁锂电子导电性差，添加碳后，碳分散与颗粒之间，这样就大大提高了颗粒之间的导电性能。从扫描电镜分析结果可石出，碳的加入，可以减少颗粒团聚，细化颗粒，使粒径分布均匀。但正是由于提高了材料的导电性，材料的比表面积也增加了许多，由此产生了材料极板的可加工性的降低，采用一般的粘合剂量远远达不到粘结牢固的效果，在正极极板制程中极粉的脱落就成了造成电池低压的隐患。由此得知我们的能谱数据分析为什么会有铁离子存在。

当然按照我们的分析，既然磷酸铁锂材料由于粘结效果不好而引起脱粉造成电池低压，那么采用钴酸锂材料如果有钴酸锂粉尘存在的话会不会也造成隔膜产生的黑斑？为了验证我们的分析我们解刨了采用钴酸锂材料批量生产的低压次品电池，也发现了在隔膜表面有极化放电引起的黑斑现象存在，同样经扫描电镜能谱分析发现黑斑处存在有钴离子。但由于钴酸锂晶粒形成机理与磷铁酸锂不同，浆料粘结效果的差异，我们所在钴酸锂材料的低压电池隔膜上发现的黑斑数量远远少于采用磷酸铁锂材料的电池。但仍然会造成电池低压现象的发生。

为了再次验证黑斑是否是附粉引起的，我们对软包聚合物电池、以及采用40um厚隔膜的动力聚合物低压电池进行了解刨，未在隔膜上发现黑斑，这是由于聚合物软包电池由于采用了铝塑膜包装，化成充电时负极膨胀电池厚度跟着变化，附粉没有引起极板之间短路而产生黑斑。但是软包装电池在化成时充电排气过程中如果采用了夹板，夹板压力过大也会有短路的可能。同样采用厚隔膜的电池因为附粉粒径较小，刺破隔膜引起短路的几率比较小。

结论：首先确定了黑斑是由于电池极化放电引起隔膜局部高温，负极粉粘结到隔膜上而引起的，而极化放电是由于材料和工艺原因，在电池装配好后，电池卷心内存在有活性物质附粉，造成电池化成充电后产生极化放电，电池性能恶化。同时证明了采用任何正极活性物质都会造成隔膜黑斑的产生，只是由于材料制备机理不同，材料粘结效果不同，不同的材料会有轻微与严重之区分。黑斑产生的几率软包装聚合物电池少于金属壳电池，方型电池少于圆柱电池。

要避免以上问题，首先要采用合适的和浆工艺解决活性物质与金属集体的粘结，在电池极板制做中避免人为造成的脱粉，装配好的电芯采用真空负压的方式将浮粉抽出。控制附粉的存在，降低由此产生的次废品电池。

图二隔膜黑斑a 图二隔膜黑斑b 图二隔膜黑斑c

图三能谱扫描

环宇集团科技发展中心

2006／7

锂离子电池隔膜国内外分析研究

锂离子电池隔膜国内外研究 锂离子电池具有高比能量、长循环寿命、无记忆效应的特性，又具有安全、可靠且能快速充放电等优点，因而成为近年来新型电源技术研究的热点。隔膜是锂离子电池的重要组成部分，其性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环性能等特性。性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。锂离子电池隔膜的材料主要有聚丙烯、聚乙烯单层微孔膜，以及它们的多层复合微孔膜。目前，世界上只有日本、美国等少数几个国家拥有锂离子电池聚合物隔膜的生产技术和相应的规模化产业。我国在锂离子电池隔膜的研究与开发方面起步较晚，但近年来出现了不少研究成果。 国外研究 株式会社巴川制纸所研究的锂离子二次电池隔板，具有含聚烯烃的多孔质基质材料，和在该多孔质基质材料的至少一个平面上含有偏二氟乙烯系树脂作为主成分的多孔质层。其电解液保持性、与电极的密合性、粘接性、尺寸稳定性优良，具有均匀性好的离子传导性，降低了与电极的界面电阻，进而具有断路特性。通过使用这种隔板，提供容量特性、充放电特性、循环特性、安全性、信赖性、等等优良的锂离子二次电池[CN1495936<申请日：2003.09.15、公开日：2004.05.12）]。 帝人株式会社研究的无水电解质的锂离子二次电池隔膜，主要由多孔片材制成。所述隔膜包括平均膜厚为10-35微M、基重为10-25克/M2的多孔膜，所述多孔膜包含平均膜厚为10-35微M、基重为6-20克/M2，根据JIS8117测定的透气性不大于100秒的片材

锂离子电池隔膜基础知识培训手册

锂离子电池隔膜基础知 识培训手册 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-MG129]

从上图可知，隔膜可分为半透膜与微孔膜两大类。半透膜的孔径一般小于 1nm ，而微孔膜孔径在10nm以上，甚至到几微米。 （三）锂离子电池隔膜的功能及机理 1、隔膜在锂离子电池中的主要功能 ●在电池内部将正、负极分隔开来，防止接触造成短路； ●有良好的离子通过能力； ●有保持电解液的能力； ●有一定的保护电池安全的能力。 2、隔膜机理隔膜中具有大量曲折贯通的微孔，电解液中的离子载体可以在微孔中自由通过，在正负极之间迁移形成电池内部导电回路，而电子则通过外部回路在正负电极之间迁移形成电流，供用电设备利用。 （四）锂离子电池隔膜的主要用途 各种液态锂离子电池，如手机电池、便携式DVD电池、笔记本电脑电池、电动工具电池、GPS电池、电动车和储能装置电池等。 聚烯烃隔膜原料和生产原理 （一）聚烯烃隔膜分类 分类方 法 按材料分类按工艺分类按结构分类 种类PP、PE、 PP/PE复合 干法、湿法 单层PP、PE 多层PP、PE 三层 PP/PE/PP （二）聚烯烃隔膜的主要原料

隔膜使用的聚烯烃材料目前主要是聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE ）两类。聚烯烃材料具有强度高、耐酸碱腐蚀性好、防水、耐化学试剂、生物相容性好、无毒性等优点，在众多领域得到了广泛的应用。当前，商品化的液态锂离子电池大多使用微孔聚烯烃隔膜，因为聚烯烃化合物在合理的成本范围内可以提供良好的机械性能和化学稳定性，而且具有高温自闭性能，更加确保了锂离子二次电池在日常使用上的安全性。 （三）聚烯烃隔膜的主要生产方法 1、热致相分离法（湿法—TIPS） 利用高分子材料和特定的溶剂在高温条件下完全相容，冷却后产生相分离的特性，使溶剂相连续贯穿于聚合物相形成的连续固态相中，经过拉伸扩孔后，将溶剂萃取后在聚合物相中形成微孔。在目前湿法隔膜制造过程中，通常将聚烯烃树脂原料和一些其它低分子量的物质同混合，加热熔融混合均匀、经挤出拉伸成膜，再用易挥发溶剂把低分子物质抽提出来，形成微孔膜。 2、熔融拉伸法（干法—MSCS） 熔融拉伸法的制备原理是，高聚物熔体挤出时在拉伸应力作用冷却下结晶，形成平行排列的结晶结构，经过热处理后的薄膜在拉伸后晶体之间分离而形成狭缝状微孔，再经过热定型制得微孔膜。 在聚丙烯微孔膜制备中除了拉开片晶结构外，还可以通过在聚合物中添加结晶成核剂，形成特定的β晶型，然后在双向拉伸过程中发生β晶型向α晶型转变，晶体体积收缩产生微孔。 不同生产方法的隔膜特点 生产方干法湿法

锂离子电池基本知识

一．电池常规知识 目录 1.什么是电池？ 2.一次电池和二次电池有什么区别? 3、充电电池是怎样实现它的能量转换？ 4、什么是Li-ion电池？ 5、Li-ion电池的工作原理？ 6、Li-ion电池的主要结构。 7、Li-ion电池的优缺点。 8、Li-ion电池安全特性是如何实现的？ 9、什么是充电限制电压？额定容量？额定电压？终止电压？ 10、Li-ion铝壳和钢壳电池比较它的区别有哪些？ 11、目前常见的各种可充电电池之间有什么区别？ 1、什么是电池？ 电池是一种能源。当它正负极连接在用电器上时，因为正负极之间存在电势之差，电流从正极流向负极，储存在电池中的化学能直接转化成电能释放出来，一只电池必然由两种不同电化学活性的物质组成正负两极，正负极活性物质之间的电动势差形成电池的电压，根据其电化学系统的不同，各种类型的电池

电压各有不同。 2、一次电池和充电电池有什么区别? ?电池内部的电化学设计决定了该类型的电池是否可充。根据它 们的电化学成分和电极的结构可知，可充电电池的内部结构之 间所发生的反应是可逆的。 ?理论上，这种可逆性是不会受循环次数的影响，既然充放电会 在电极的体积和结构上引起可逆的变化，那么可充电电池的内 部设计就支持这种变化。而一次电池在给定的电池环境中两个 电极之间的电化学反应是不可逆的，因此，不可以将一次电池 拿来充电，这种做法很危险也很不经济。如果需要反复使用， 应选择真正的循环次数在1000次左右的充电电池，这种电池又 称为二次电池。 ?另一明显的区别就是它们具有较高的比能量和负载能力，以及 自放电率。一次电池能量密度远比一次电池高。然而他们的负 载能力相对要小。 ?二次电池具有相对较高的负载能力，可充电电池Li-ion，随着 近几年的发展，具有高能量容量。 ?不管何种一次电池的电化学系统属于哪种，所有的一次电池的 自放电率都很小。 3、充电电池是怎样实现它的能量转换？ ?每种电池都具有电化学转换的能力，即将储存的化学能直接转 换成电能。就二次电池而言(另一术语也称可充电便携式电池)，

锂离子电池性能测试

华南师范大学实验报告 学生姓名:蓝中舜学号：20120010027 专业：新能源材料与器件勷勤创新班年级、班级：12新能源 课程名称：化学电源实验 实验项目：锂离子电池性能测试 实验类型：验证设计综合实验时间：2014年5月5日-17日 实验指导老师：马国正组员：黄日权郭金海 一、实验目的 1.熟悉、掌握锂离子电池的结构及充放电原理。 2.熟悉、掌握锂离子正极材料的制备过程及工艺。 3.熟悉、掌握锂离子电池的封装工艺及模拟电池测试方法。 二、实验原理 锂离子电池是指正负极为Li+嵌入化合物的二次电池。正极通常采用锂过渡金属氧化物 Li x CoO2，Li x NiO2或Li x Mn2O4，负极采用锂-碳层间化合物Li x C6。电解质为溶有锂盐LiPF6，LiAsF6，LiClO4等的有机溶液。溶剂主要有碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、碳酸二甲酯（DMC）和氯碳酸酯（CIMC）等。在充放电过程中，Li+在两极间往返嵌入和脱出，被形象的称之为“摇椅电池”。 锂离子电池充放电原理和结构示意图如下。 锂离子电池的化学表达式为： -）Cn|LiPF6-EC+DMC|LiM x O y（+ 其电池反应为： LiM x O y+nC Li1-x M x O y+Li x C n 本实验以高温固相法制备的尖晶石型LiMn2O4为正极材料，纯锂片为负极，制备扣式锂离子模拟电池，并对制备的扣式半电池进行充放电测试。 三、仪器与试剂 电化学工作站，蓝点测试系统、手套箱、电子天平、真空干燥箱、切片机、对辊机、鼓风干燥机 LiMn2O4、乙炔黑、PVDF、无水乙醇、电解液（1M LiPF6溶与体积比EC:DEC:EMC=1:1:1

锂离子电池隔膜的性能要求

锂离子电池由正、负极材料、电解液、隔膜以及电池外壳组成。隔膜作为电池的“第三极”，是锂离子电池中的关键内层组件之一。隔膜吸收电解液后，可隔离正、负极，以防止短路，同时允许锂离子的传导。在过度充电或者温度升高时，隔膜通过闭孔来阻隔电流传导，防止爆炸。隔膜性能的优势决定电池的界面结构和内阻，进而影响电池的容量、循环性能，充放电电流密度等关键特性。性能优异的隔膜对提高电池的综合性能起着有重要的作用。 锂离子电池隔膜生产材料目前还是以聚烯烃为首选，聚烯烃材料具有强度高、防火、耐化学试剂、耐酸碱腐蚀性好、生物相容性好、无毒等优点，在众多领域得到了广泛的应用。聚烯烃化合物可以提供良好的机械性能和化学稳定性，具有高温自闭性能，确保锂离子二次电池在日常使用上的安全性。 1 、厚度均匀性 隔膜的厚度均匀性与所有薄膜生产企业要求是一样的，是一个永远追求的重要的质量指标，它直接影响隔膜卷的外观质量以致内在性能，是生产过程严加控制的质量指标之一。锂电池用户对隔膜的分切有其特殊的要求，除了有特殊的隔膜分切机、专业培训的专业分切人员外，与隔膜自身的厚度均匀性关系最为密切。 在自动化程度很高的隔膜生产线上，隔膜厚度都是采用精度很高的在线非接触式测厚仪及快速反馈控制系统进行自动检测和控制的。隔膜的厚度均匀性包括纵向厚度均匀性和横向厚度均匀性。其中横向厚度均匀性尤为重要。一般均要求控制在+1微米以内。“南通天丰”公司厚度现已控制在+0.5微米以内。 2、力学性能 隔膜的力学性能是影响其应用的一个重要因素，如果隔膜破裂，就会发生短路，降低成品率，因此要求隔膜在电池组装和充放电结构使用过程中，需要自身具有一定的机械强度。隔膜的机械强度可用抗穿刺强度和拉伸强度来衡量。 拉伸强度，隔膜的拉伸强度与制膜的工艺相关联。采用单轴拉伸，膜在拉伸方向上与垂直方向强度不同；而采用双轴拉伸时，隔膜在两个方向上一致性会相近。一般拉伸强度主要是指纵向强度要达到100MP以上，横向强度不能太大，过大会导致横向收缩率增大，这种收缩会加大锂电池厂家正、负极接触的几率。 抗穿刺强度，抗穿刺强度是指施加在给定针形物上用来戳穿隔膜样本的质量，用它来表示隔膜在装配过程中发生短路的趋势。因隔膜是被夹在凹凸不平的正、负极片间，需要承受很大的压力。为了防止短路，所以隔膜必须具备一定的抗穿刺强度。抗穿刺强度值一般在300-500g。 3、透过性能 透过性能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。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。 作为锂电池隔膜材料，本身具有微孔结构，微孔在整个隔膜材料中的分布应当均匀。孔径一般在0.03-0.12um。孔径太小增加电阻，孔径太大易使正负极接触或被枝晶刺穿短路。 隔膜厂家现在基本以透气度、孔隙度指标来衡量透气性。透气率是指特定的空气在特定的压力下通过特定面积隔膜所需要的时间，用Gurley值来表示。根据隔膜厚度，一般在300-700s/100ml。孔隙率是单体膜的体积中孔的体积百分率，它与原料树脂及膜的密度有关。现有锂离子电池隔膜的孔隙率在40%-50%之间。 4、理化性能 润湿性和润湿速度：较好的润湿性有利于提高隔膜与电解液的亲和性，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。隔膜对电解液的润湿

最新锂电池隔膜基础知识

精品文档 ．电池隔离膜 1．功用：(1)阻隔电池正负极2)让离子电流（ionic current ）通过，但阻力要尽可能地小。因此，吸收电解液之后所表现出来的离子导电度便与(1)隔离膜孔隙度（porosity ）、(2)孔洞弯曲度（tortuosity ）、(3)电解液导电度、(4)隔离膜厚度、及(5)电解液对隔离膜的润湿程度等因素有关系 隔离膜的引入而对离子传导所额外产生之电阻，应该是隔离膜吸收电解液之后的电阻减去与隔离膜相同面积和厚度之纯电解液的电阻，亦即R (隔离膜) = R (隔离膜 +电解液) – R (电解液) 电阻R 的定义为：A σ1R ?=（ 是离子传导途径的长度，A 是离子传导的有效面积，σ是离子导电度（比电阻ρ的倒数））多孔薄膜的孔洞弯曲度d s T = s 是离子经由隔离膜所必须行经之长度，d 则是隔离膜的厚度。多孔薄膜的孔隙度P 之定义为孔洞的体积和隔离膜外观几何体积的比值Ad A P s s =（其中A s 代表隔离膜负责离子传导的有效面积）所以得T P A A s ?= ??? ? ??-?=1 R 2P T R 電解液隔離膜 吸收了电解液之后的隔离膜，其电阻是原先没有隔离膜存在时的 (T 2/P) 倍。当孔洞弯曲度T 愈大，薄膜孔隙度P 愈小时，隔离膜的电阻就愈大 2. 隔离膜之材质与制备 隔离膜具多孔性的结构，孔径范围约在0.1 μm 或100 nm ，表面积非常大，受到电解液侵蚀的机率也当然跟着提高，材料的选择重要。材质有塑料类、玻璃类、和纤维素（cellulose ）类等，以塑料类为最大宗，最常见的有聚氯乙烯（polyvinyl chloride ；PVC ）、聚醯胺（polyamide ）、聚乙烯（polyethylene ；PE ）、及聚丙烯（polypropylene ；PP ）。塑料类隔离膜之所以应用地最广，除了是因为它比较易于控制厚度之外，也跟1960年代开始日益成熟的高分子科学及加工技术有密不可分的关系.目前, 商业化的锂离子电池都是采用聚烯烃类（polyolefin ）的多孔高分子薄膜（如表1.1）作为隔离膜，有的是PP ，有的是PE ，也有用PP/PE/PP 三层合一的。聚烯烃类的隔离膜不仅成本较低廉，而且有优良的机械强度和化学稳定度。关于高分子隔离膜的生产方法则可分为干式和湿式两种，其中干式制程中虽不使用溶剂，具有不污染电池的优点，但实际上现在却是以湿式法较为普遍。此外，两种制程最后均采取至少一个方向的拉伸（orientation ）动作，以便提升孔隙度与薄膜强度[]。若以多孔性聚乙烯隔离膜为例，其湿式法的制造程序（如）就是先将超高分子量的PE （23%）、二氧化硅（silica ；60%）、矿油（mineral oil ；12%）、和其它如抗氧化剂的加工助剂（processing aids ；2%）混合在一起，待均匀之后进行挤出程序（extrusion ），所得的膜再压延（calendaring ）到所要的厚度，通常是25 μm 左右。此时，膜的内部还含有很多矿油，所以呈现亮黑色。接着，再利用三氯乙烯（trichloroethylene ）当作萃取液将矿油从PE 膜里萃取（extract ）出来，以便留下孔洞结构[]。最后，成品中仍旧有绝大部份的SiO 2和少量的矿油（9-15%），前者的功用是在巩固孔洞以避免崩塌，而后者则有助于成品保持柔软性。

锂电池隔膜的检测方法

在检测隔膜之前，您要知道隔膜重点检测的参数有哪些； 1、基本参数，包括：厚度、宽度、面密度（计算法）、弧度（卷绕很重要）等；这些都很简单，不详述了； 2、外观：白色，无毛刺,无毛边,光滑无皱,无污染，无划痕，无凝胶点，无黑色斑点，这些主要用看的； 3、针孔：用暗箱测试，很简单一个装置，用箱子罩住一个灯泡，箱子上开个小口，小装置，大用途，这些针孔的多少直接影响短路率； 用暗箱很容易发现针孔，如果不能辨别是否是针孔，可以照SEM，如下图片便是针孔的SEM图： 做过这么一个实验，将有针孔的和无针孔的同一品牌的隔膜做了测试，发现有针孔的短路率是无针孔的3倍，可见，针孔的检测是多么重要； 4、透气度：不同的透气度会影响电池的性能，例如倍率性能，内阻等等；如果波动太大，直接影响组装过程的短路， 所以，必须在样品认证的时候就规定好透气度的范围，量产后每批监控，波动范围不能超过50S/100CC；太大，就不能保证产品的一致性了。 透气度测试用Gurley指数测试仪就好了，进口的也才4万多一台，小投资，大回报；实在不想买的就送给我帮你们测试吧，少量收取费用，哈哈。 5、扫描电镜：没有条件的厂家必须在样品阶段送测，确认隔膜的成孔是否均匀，有没有破孔；通过SEM我们可以很直接的看到该厂家的产品一致性； 还可以知道该厂采用的工艺，湿法还是干法；世界各国的隔膜SEM图片我都有，而且定期会更新，积累很重要，从这些也可以看出哪些厂在进步。 量产后，有条件的话可以每批次送测。 6、其他参数：吸液性（就是用电解液浸泡，看吸收了多少量，浸泡时间自己规定，规定好了就不要变，这样方便对比）；热缩率（一般90度烘烤4h，标准可以参照供应商测试结果，也可以根据工艺要求来定，一般的隔膜这一项都没问题）；这些参数样品承认的时候测试一下就好了，前面5项不出问题，这些都不会有太大的问题。 7、免检项目：针刺强度、拉伸强度、抗腐蚀等；按照供应商给定的就好了，一般问题不大。

锂电池电解液基础知识

锂离子电池电解液 1 锂离子电解液概况 电解液是锂离子电池四大关键材料（正极、负极、隔膜、电解液）之一，号称锂离子电池的“血液”，在电池中正负极之间起到传导电子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐（六氟磷酸锂，LiFL6）、必要的添加剂等原料，在一定条件下，按一定比例配制而成的。 有机溶剂是电解液的主体部分，与电解液的性能密切相关，一般用高介电常数溶剂与低粘度溶剂混合使用；常用电解质锂盐有高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等，但从成本、安全性等多方面考虑，六氟磷酸锂是商业化锂离子电池采用的主要电解质；添加剂的使用尚未商品化，但一直是有机电解液的研究热点之一。 自1991年锂离子电池电解液开发成功，锂离子电池很快进入了笔记本电脑、手机等电子信息产品市场，并且逐步占据主导地位。目前锂离子电池电解液产品技术也正处于进一步发展中。在锂离子电池电解液研究和生产方面，国际上从事锂离子电池专用电解液的研制与开发的公司主要集中在日本、德国、韩国、美国、加拿大等国，以日本的电解液发展最快，市场份额最大。 国内常用电解液体系有EC+DMC、EC+DEC、EC+DMC+EMC、EC+DMC+DEC等。不同的电解液的使用条件不同，与电池正负极的相容性不同，分解电压也不同。电解液组成为lmol/L LiPF6/EC+DMC+DEC+EMC，在性能上比普通电解液有更好的循环寿命、低温性能和安全性能，能有效减少气体产生，防止电池鼓胀。EC/DEC、EC/DMC电解液体系的分解电压分别是4.25V、5.10V。据Bellcore研究，LiPF6/EC+DMC与碳负极有良好的相容性，例如在Li x C6/LiMnO4电池中，以LiPF6/EC+DMC为电解液，室温下可稳定到4.9V，55℃可稳定到4.8V，其液相区为-20℃～130℃，突出优点是使用温度范围广，与碳负极的相容性好，安全指数高，有好的循环寿命与放电特性。

锂电池隔膜精华

技术指标 名词解释 锂电池隔膜 锂电池因能量密度高、循环寿命长、质量轻、体积小等特性，又具有安全、可靠且能快速充放电等优点，成为近年来新型电源技术研究的热点，在高能量和高功率领域备受欢迎。在锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜采用塑料膜制成，可隔离电池正负极，以防止出现短路；还可以在电池过热时，通过闭孔功能来阻隔电池中的电流传导。 隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环性能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。目前60%～70%的隔膜市场主要采用湿法双向拉伸工艺，因为湿法双向拉伸纵向横向更加均匀平衡。而且湿法主要用于高端隔膜，干法用于中低端产品。 聚合物薄膜在薄膜太阳能电池中同样具有广阔的应用空间，开发生产锂电池隔离膜、太阳能光伏新材料是制膜企业产业升级的大方向。但国内能够生产隔膜的企业屈指可数，导致一直受制于国外进口，

价格居高不下，这是锂电制造成本很高的一个主要原因，当然也是影响锂电应用的重要原因之一。 目前，国内能生产隔膜的企业仅有星源科技、金辉高科两家技术相对成熟，市场供应量严重不足，大部分依赖进口，市场主要被日本旭化成工业、东燃化学，及美国Celgard把持。隔膜具有典型的“高技术、高资本”特点，而且项目周期很长，投资风险较大，国内企业的投资热情并不高。 预计全球对聚乙烯、聚丙烯和芳烃等主要石化产品的需求将以高于全球GDP2-3%的速度增长，而亚洲增速最快。 锂离子电池隔膜的研究及发展现状 樊孝红，蔡朝辉，吴耀根，叶舒展，徐冰 (佛山塑料集团股份有限公司，广东佛山528000) 摘要：综述了隔膜的主要作用及性能、国内外研究与发展现状。重点叙述了隔膜的制备方法，对干法和湿法的原理、工艺及所制得的隔膜性能上的区别进行了详细的阐述；同时简单介绍了隔膜的改性研究现状和新型电池隔膜的发展，最后对电池隔膜的未来发展趋势进行了展望。 关键词：锂离子电池；隔膜；研究进展 随着信息、材料和能源技术的进步，锂离子电池以其高比能量、长循环寿命、无记忆效应、安全可靠以及能快速充放电等优点而成为新型电源技术研究的热点。锂离子电池除广泛用于日常熟知的手机、笔记本电脑以及其他数码电子产品之外，电动车的发展也将带动锂离子电池的更大需求，且在航空航天、航海、人造卫星、小型医疗、军用通信设备等领域中也得到了应用，逐步代替传统电池。

锂电池隔膜的基本参数及电池隔膜水分检测仪特点

锂电池隔膜的基本参数及电池隔膜水分检测仪特点 摘要：受三星手机爆炸的影响，电池行业越来越重视电池材料的水分问题，尤其是电池隔膜方面，厂家对隔膜的质量要求越来越高，而行业内常用的是涂过陶瓷粉末的隔膜，由于隔膜和陶瓷的一些特性，隔膜的密度很小，给水分检测在成一定的难度，很多厂家都没有很好的办法来准确检测出隔膜的水分含量。本文在后面将介绍一种行业内常用的电池隔膜水分检测仪。 电池隔膜最主要的功能是分隔电池中的正负极板，防止正负极板直接接触产生短路，同时，由于隔膜中具有大量贯通的微孔，电池中的正负离子可以在微孔中自由通过，在正负极板之间迁移形成电池内部导电回路，而电子则通过外部回路在正负电极之间迁移形成电流，供用电设备利用。 一、对于锂离子电池用隔膜，基本性能参数如下： 1、厚度 对于消耗型锂离子电池（手机、笔记本电脑、数码相机中使用的电池），25微米的隔膜逐渐成为标准。然而，由于人们对便携式产品的使用的日益增长，更薄的隔膜，比如说20微米、18微米、16微米、甚至更薄的隔膜开始大范围的应用。对于动力电池来说，由于装配过程的机械要求，往往需要更厚的隔膜，当然对于动力用大电池，安全性也是非常重要的，而厚一些的隔膜往往同时意味着更好的安全性。 2、透气率 从学术角度来说，隔膜在电池中是惰性的，即隔膜不是电池的必要组成部分，而仅仅是电池工业化生产的要求。隔膜的存在首先要满足它不能恶化电池的电化学性能，主要表现在内阻上。含电解液的隔膜的电阻率和电解液本身的电阻率之间的比值称为MacMullin数。一般来说，消耗型锂离子电池的这个数值为接近8，当然这个数值越小越好。通常来说，锂离子电池隔膜中会有一个透气率的参数，或者叫Gurley数。这个数是这么定义的，即一定体积的气体，在一定压力条件下通过一定面积的隔膜所需要的时间，气体的体积量一般为50cc，有些公司也会标100cc，最后的结果会差两倍。面积应该是1平方英寸，压力差记不太清楚了。这个数值从一定意义上来讲，和用此隔膜装配的电池的内阻成正比，即该数值越大，则内阻越大。然而，对于不同的隔膜，该数字的直接比较没有任何意义。因为锂离子电池中的内阻和离子传导有关，而透气率和气体传到有关，两种机理是不一样的。换句话说，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。 3、浸润度 为了保证电池的内阻不是太大，要求隔膜是能够被电池所用电解液完全浸润。这方面没有一个公认的检测标准。大致可以通过以下试验来判断：取典型电解液（如EC：DMC=1:1，1M LiPF6），滴在隔膜表面，看是否液滴会迅速消失被隔膜吸收，如果是则说明浸润性基本满足要求。更准确的测试可以用超高时间分辨的摄像机记录从液滴接触隔膜到液滴消失的过程，计算时间，通过时间的长短来比较两种隔膜的浸润度。浸润度一方面个隔膜材料本身相关，另一方面个隔膜的表面及内部微观结构密切相关。 4、化学稳定性 换句话说就是要求隔膜在电化学反应中是惰性的。经过若干年的工业化检验，一般认为目前隔膜用材料PE或PP是满足化学惰性要求的。 5、孔径

锂离子电池隔膜MSDS文件

Dreamweaver International, Inc Greenville, SC Product: Dreamweaver Silver? Document:MSDS-001.00 Effective Date:October 1, 2012 Page: 1 of 4 MATERIAL SAFETY DATA SHEET 1 PRODUCT / COMPANY IDENTIFICATION Product Name:Dreamweaver Silver? Synonyms:None Company Identification:Dreamweaver International, Inc. 3 Research Dr. Suite230 Greenville, SC 29607 Phone Number:864-214-2218 2 COMPOSITION / INFORMATION ON INGREDIENTS Material CAS Number EINECS Number Percent Agency Exposure Limits Comments Acrylic copolymer 24980-62-9 Not listed 10-50 OSHA OSHA ACGIH 15 mg/m3 5 mg/m3 10 mg/m3 PEL Total dust PEL Respirable dust TLV Total dust Modified Cellulose Fiber 68442-85-3 270-493-7 0-98 OSHA OSHA ACGIH 15 mg/m3 5 mg/m3 10 mg/m3 PEL Total dust PEL Respirable dust TLV Total dust Natural Cellulose Fiber 65996-61-4 265-998-8 0-98 OSHA OSHA ACGIH 15 mg/m3 5 mg/m3 10 mg/m3 PEL Total dust PEL Respirable dust TLV Total dust Water N/A N/A 1-5 N/A N/A Notes: PEL is permissible exposure limit. TLV is threshold limit value. 3 HAZARD IDENTIFICATION Appearance and Odor: Off-white paper. Odorless. Primary Health Hazards: The primary health hazard is thought to be minor irritation of the skin, which may aggravate pre-existing allergies. This hazard is minimal in the purchased form. Primary Route(s) of Exposure: Eye: Skin: Contact Inhalation: Ingestion: Chronic Health Hazards: None known for product in purchased form.

隔膜对锂电池性能的影响

隔膜对锂电池性能的影响 1）OCV特性： 对于电压一致性要求较高的18650 电池为例，薄隔膜或孔洞过大会加快电池的自放电过程，从而降低电池的电压一致性。笔者经验，较薄的单层隔膜有着相对大一写的自放电速度表现。 2）电化学特性： 三层隔膜与单层隔膜相比，单层隔膜由于通常厚度较薄，离子迁移通道较短，极化现象有一定消弱，电池的低温电压平台相对较高。同理，采用薄隔膜或者大孔径隔膜的电池循环也表现相对较好。 3)厚度: 对于消耗型锂离子电池（手机、笔记本电脑、数码相机中使用的电池），25微米的隔膜逐渐成为标准。然而，由于人们对便携式产品的使用的日益增长，更薄的隔膜，比如说20微米、18微米、16微米、甚至更薄的隔膜开始大范围的应用。对于动力电池来说，由于装配过程的机械要求，往往需要更厚的隔膜，当然对于动力用大电池，安全性也是非常重要的，而厚一些的隔膜往往同时意味着更好的安全性. 4)透气率: 从学术角度来说，隔膜在电池中是惰性的，即隔膜不是电池的必要组成部分，而仅仅是电池工业化生产的要求。隔膜的存在首先要满足它不能恶化电池的电化学性能，主要表现在内阻上。含电解液的隔膜的电阻率和电解液本身的电阻率之间的比值称为MacMullin数。一般来说，消耗型锂离子电池的这个数值为接近 8，当然这个数值越小越好。通常来说，锂离子电池隔膜中会有一个透气率的参数，或者叫Gurley数。这个数是这么定义的，即一定体积的气体，在一定压力条件下通过一定面积的隔膜所需要的时间，气体的体积量一般为 50cc，有些公司也会标100cc，最后的结果会差两倍。面积应该是1平方英寸，压力差记不太清楚了。这个数值从一定意义上来讲，和用此隔膜装配的电池的内阻成正比，即该数值越大，则内阻越大。然而，对于不同的隔膜，该数字的直接比较没有任何意义。因为锂离子电池中的内阻和离子传导有关，而透气率和气体传到有关，两种机理是不一样的。换句话说，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。 5) 浸润度: 为了保证电池的内阻不是太大，要求隔膜是能够被电池所用电解液完全浸润。这方面没有一个公认的检测标准。大致可以通过以下试验来判断：取典型电解液（如 EC：DMC=1:1，1M LiPF6），滴在隔膜表面，看是否液滴会迅速消失被隔膜吸收，如果是则说明浸润性基本满足要求。更准确的测试可以用超高时间分辨的摄像机记录从液滴接触隔膜到液滴消失的过

锂电池隔膜涂布检验规范

文件名称 文件编号 一、目的涂布检验规范有限公司——质量体系文件 版本号第一版发文部门 页码事务部 1/3生效日期2014-11-01 1.1指导Mo执行、ipqc、oqc检验,以确保做出产品满足涂客户需求. 二、适用范围 2.1适用于本公司的涂布工艺。 三、职责 3.1品管部:ipqc、oqc负责按涂布隔膜涂层检查表进行检验,判定；不合格品的隔离跟踪. 3.2制造部:负责按作业指导书标准进行生产；不合格批次处理，不良品的原因分析,对策制定并指导生产线按相关标准作业. 四、定义 4.1不合格定义 4.1.1 CR类（致命缺陷）不合格： 产品不符合法律法规要求；造成产品不能使用的或存在安全隐患的缺陷； 4.1.2 MAJ（重缺陷）类不合格： 影响产品性能使用的缺陷；严重影响外观的缺陷（如：褶皱、掉粉、漏途等）。 4.1.3 MIN（轻缺陷）类不合格：

不影响产品的性能使用的轻微外观缺陷。不会引起投诉的缺陷。 4.2规定合格品质水平 产品合格质量水平由品质部与技术部确定。除非另有规定，一般情况用下列标准值做判定： 编制人/日期审核人/日期批准人/日期 收文部门制造部文件名称 文件编号涂布检验规范有限公司——质量体系文件 版本号第二版修改状态 页码第一次 2/3生效日期2014-11-01 a:粒度标准：D90; 1.55~1.68μm。 b:涂层2um透气度标准增加值6%-10% 涂层3um透气度标准增加值6%-10% 涂层4um透气度标准增加值8%-12% c:涂层2um克重标准3.5g---4.2g 涂层3um克重标准5.2g—5.8g 涂层4um克重标准5.6g—6.2g d:热收缩标准：90℃横向2%纵向2%105℃横向4%纵向4%e、厚度标准：隔膜标准规格所要求涂布厚度正0负2um 宽度标准：标准规格宽度正负2um 褶皱：凹痕不超过2调宽度不超过1mm。

实验锂离子电池的测试

实验锂离子电池的测试 一.实验目的 1、了解可充锂离子电池的工作原理 2、了解电解质溶液的导电机理 3、掌握纽扣锂离子电池的电极材料、电极的制备工艺及纽扣锂离子电池的装配 4、掌握锂离子电池电性能测试方法 二.实验原理 可充锂离子电池工作原理：充电时锂从氧化物正极晶格间脱出，锂离子迁移通过有机电解液，嵌入到碳材料负极中，同时电子补偿电荷从外电路供给到碳负极，保证负极的电荷平衡；放电时则相反，锂从负极碳材料中脱出回到氧化物正极中。锂离子电池的充放电反应通常可简单表示为（正向反应为充电过程，逆向反应为放电过程，其中 Me 为过渡金属，如Co、Mn、Ni等）： Li x MeO2+ 6C →MeO2+LixC6 在充放电过程中，Li＋在正负极间嵌入脱出往复运动犹如来回摆动的摇椅，因此这种电池又被称“Rocking-chair batteries”，即摇椅式电池。锂离子充放电的原理与结构示意图： 图典型的锂离子电池示意图 下面以尖晶石型LiMn2O4为正极材料、富锂层状石墨为负极，叙述锂离子电池充放电过程： （1）正极

放电时，正极从外部电路获得电子，锂离子嵌入正极材料，部分Mn 4+被还原为Mn 3+；充电时，正极把电子释放给外部电路，锂离子从正极材料中脱嵌进入电解液，电极反应为 +-x 24x+y 24Li Mn O +yLi +ye Li Mn O 垐垎?噲垐?放电充电 （2） 负极 放电时，负极石墨层间的锂离子脱嵌进入电解液，电子通过外电路释放，充电时，负极从外部电路获取电子，锂离子嵌入石墨层间，相应的电极反应为： ++-z z-y Li C Li C+yLi +ye 垐垎?噲垐?放电充电 对于磷酸钛锂的充放电反应是在LiTi 2(PO 4)3和Li 3Ti 2(PO 4)3两相间进行的，充电时Li +嵌入LiTi 2(PO 4)3中转化为结构相似的Li 3Ti 2(PO 4)3，放电时Li +从Li 3Ti 2(PO 4)3中脱出形成LiTi 2(PO 4)3： 充电反应：+-2433243LiTi (PO )+2Li +2e Li Ti (PO )???→充电 放电反应：+-3243243Li Ti (PO )LiTi (PO )+2Li +2e ???→放电 锂离子插入和脱出磷酸钛锂结构的过程中，电压维持在。 锂离子在电解液中通过微孔薄膜往返迁移，然后嵌入到电极中。电子通过外电路转移释放或者消耗能量。从锂离子电池的充放电过程，可以看到锂的化合态始终为+1价，无0价（金属锂）转变，所以这种二次电池称为“锂离子电池”。 电解质体系 1） 非水电解质：非水锂离子电池的电压在 3 V 以上，金属锂非常活泼，需要使用有机电解液体系。通常在有机溶剂中溶解含有锂离子的电解质。例如溶解有 1 mol/L LiPF 4的 EC ＋DMC （体积比 1：1）有机电解质溶液。 2） 水相电解质：与水可发生剧烈反应，传统的水溶液体系不能适应锂电池， 隔膜：电池中隔膜的主要作用是离子的导体，并且将电池的正负极隔离以防止电池短路。非水有机锂离子电池一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜，例如 Celgard2325 型隔膜。水相锂离子电池体系通常采用亲水性多孔的隔膜，可以是聚合物多孔膜或无机纤维膜等。

锂电池隔膜热稳定性的测试方法

锂电池隔膜热稳定性的测试方法 关键词：锂电池、电池隔膜、安全性能、热稳定性、热收缩率、热收缩力 近年来，锂电池发展速度较快，由于其具有比能量高、循环寿命长、充电功率范围广、倍率放电性能好等优点，现已广泛应用于手机、笔记本电脑、数码相机、电动自行车等领域。随着锂电池在通讯、IT行业及电动车业的迅速发展，其社会对其安全性问题的关注日益增加，因此，在确保锂电池电性能的同时，更要重视锂电池的安全性能测试。 锂电池一般由正负电极、电解质、电池隔膜及保护电路芯片组成。其中，电池隔膜是支撑锂电池完成充放电电化学过程的重要构件，主要作用是分割电池的正负极，防止两极接触而短路，同时具有使电解质离子通过的功能，其性能优劣直接影响锂电池的综合性能。电池隔膜一般由高强度薄膜制成，基材一般为PE或PP，耐有机溶剂的腐蚀，是确保锂电池安全性能的关键组件。电池因长时间使用或者异常情况导致温度升高时，电池隔膜应具有一定的热稳定性，以继续起到隔离正负极的作用。目前，国内没有相应的标准，对电池隔膜热稳定性测试时可采用ISO 14616-1997《聚乙烯、乙烯共聚物及其混合物的热收缩薄膜——收缩应力的测定》。 试验仪器：采用FST-02 薄膜热缩性能测试仪，该仪器基于ISO 14616国际标准，是一款可以精确定量测定塑料薄膜在热收缩过程中的热缩力、冷缩力以及热收缩率等性能的检测设备。该仪器可同时测试3组试样，高精度力值传感器和位移传感器可精确测定试样的热缩性能参数，并实时显示试验过程中的热缩力、冷缩力和热收缩率。 试样准备：将试样裁切为15 mm × 130 mm的长条试样，试样两端用打孔器打孔以将试样装到仪器上，两个孔间直线距离为100 mm。 试验条件：23℃、50%RH的实验室环境。 试验步骤：将试样分别装夹到FST-02的夹具上，确保样品平整。设置热收缩温度，设备开始升温，当试验舱内温度达到设置温度时，将试样送入试验舱，试样因受热而收缩，设备力值传感器和位移传感器开始精确测量实时收缩力和收缩率。如最大收缩力在出现在15 ~ 30s，则记录最大收缩力与收缩率；否则，调整热收缩温度设置重新试验。 结论： 采用兰光薄膜热缩性能测试仪可以精确测量锂电池隔膜受热时的收缩力和收缩率，全面反映材料的热收缩性能，为电池隔膜质量控制提供可靠的参考依据。锂电池的电池隔膜仅是

锂离子电池隔膜的性能要求

锂离子电池隔膜的性能要求 锂离子电池由正、负极材料、电解液、隔膜以及电池外壳组成。隔膜作为电池的“第三极”，是锂离子电池中的关键内层组件之一。隔膜吸收电解液后，可隔离正、负极，以防止短路，同时允许锂离子的传导。在过度充电或者温度升高时，隔膜通过闭孔来阻隔电流传导，防止爆炸。隔膜性能的优势决定电池的界面结构和内阻，进而影响电池的容量、循环性能，充放电电流密度等关键特性，性能优异的隔膜对提高电池及动力电池的综合性能有重要作用。 锂离子电池隔膜生产材料目前还是以聚烯烃为首选，聚烯烃材料具有强度高、防火、耐化学试剂、耐酸碱腐蚀性好、生物相容性好、无毒等优点，在众多领域得到了广泛的应用。聚烯烃化合物可以提供良好的机械性能和化学稳定性，具有高温自闭性能，确保锂离子二次电池在日常使用上的安全性。 锂离子电池隔膜主要性能要求： 1、厚度均匀性 隔膜的厚度均匀性与所有薄膜生产企业要求是一样的，是一个永远追求的重要的质量指标，它直接影响隔膜卷的外观质量以致内在性能，是生产过程严加控制的质量指标之一。锂电池用户对隔膜的分切有其特殊要求，除了有特殊的隔膜分切机、专业培训的专业分切人员外，与隔膜自身的厚度均匀性关系最为密切。 在自动化程度很高的隔膜生产线上，隔膜厚度都是采用精度很高的在线非接触式测厚仪及快速反馈控制系统进行自动检测和控制的。隔膜的厚度均匀性包括纵向厚度均匀性和横向厚度均匀性。其中横向厚度均匀性尤为重要。一般均要求控制在+1微米以内。“南通天丰”公司厚度现已控制在+0.5微米以内。 2、力学性能 隔膜的力学性能是影响其应用的一个重要因素，如果隔膜破裂，就会发生短路，降低成品率，因此要求隔膜在电池组装和充放电结构使用过程中，需要自身具有一定的机械强度。隔膜的机械强度可用抗穿刺强度和拉伸强度来衡量。 ①拉伸强度： 隔膜的拉伸强度与制膜的工艺相关联。采用单轴拉伸，膜在拉伸方向上与垂直方向强度不同；而采用双轴拉伸时，隔膜在两个方向上一致性会相近。一般拉伸强度主要是指纵向强度要达到100MP以上，横向强度不能太大，过大会导致横向收缩率增大，这种收缩会加大锂电池厂家正、负极接触的几率。 ②抗穿刺强度： 抗穿刺强度是指施加在给定针形物上用来戳穿隔膜样本的质量，用它来表征隔膜在装配过程中发生短路的趋势。因隔膜是被夹在凹凸不平的正、负极片间，需要承受很大的压力。为了防止短路，所以隔膜必须具备一定的抗穿刺强度。经验上，抗穿刺强度值在11.8kg/mm。 3、透过性能 透过性能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。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。 作为锂电池隔膜材料，本身具有微孔结构，微孔在整个隔膜材料中的分布应当均匀。孔径一般在0.03-0.12um。孔径太小增加电阻，孔径太大易使正负极接触或被枝晶刺穿短路。 隔膜厂家现在基本以透气度、孔隙度指标来衡量透气性。透气率是指特定的空气在特定的压力下通过特定面积隔膜所需要的时间，用Gurley值来表示。根据隔膜厚度，一般在200-500s。孔隙率是单体膜的体积中孔的体积百分率，它与原料树脂及膜的密度有关。现有

锂离子电池隔膜基础知识培训手册

锂离子电池隔膜基础知识 培训手册 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

（一）聚烯烃隔膜分类 分类方 法 按材料分类按工艺分类按结构分类 种类 PP、PE、 PP/PE复合干法、湿法 单层PP、PE 多层PP、PE 三层 PP/PE/PP （二）聚烯烃隔膜的主要原料 隔膜使用的聚烯烃材料目前主要是聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE ）两类。聚烯烃材料具有强度高、耐酸碱腐蚀性好、防水、耐化学试剂、生物相容性好、无毒性等优点，在众多领域得到了广泛的应用。当前，商品化的液态锂离子电池大多使用微孔聚烯烃隔膜，因为聚烯烃化合物在合理的成本范围内可以提供良好的机械性能和化学稳定性，而且具有高温自闭性能，更加确保了锂离子二次电池在日常使用上的安全性。 （三）聚烯烃隔膜的主要生产方法 1、热致相分离法（湿法—TIPS） 利用高分子材料和特定的溶剂在高温条件下完全相容，冷却后产生相分离的特性，使溶剂相连续贯穿于聚合物相形成的连续固态相中，经过拉伸扩孔后，将溶剂萃取后在聚合物相中形成微孔。在目前湿法隔膜制造过程中，通常将聚烯烃树脂原料和一些其它低分子量的物质同混合，加热熔融混合均匀、经挤出拉伸成膜，再用易挥发溶剂把低分子物质抽提出来，形成微孔膜。

2、熔融拉伸法（干法—MSCS） 熔融拉伸法的制备原理是，高聚物熔体挤出时在拉伸应力作用冷却下结晶，形成平行排列的结晶结构，经过热处理后的薄膜在拉伸后晶体之间分离而形成狭缝状微孔，再经过热定型制得微孔膜。 在聚丙烯微孔膜制备中除了拉开片晶结构外，还可以通过在聚合物中添加结晶成核剂，形成特定的β晶型，然后在双向拉伸过程中发生β晶型向α晶型转变，晶体体积收缩产生微孔。 不同生产方法的隔膜特点 生产方 法 干法湿法 拉伸方 式 单向拉伸双向拉伸双向拉伸 工艺原 理 晶片分离晶型转换相分离 方法特点设备简单，投资 较小，工艺复 杂、成本高、环 境友好 设备复杂， 投资较大， 配方控制难 度高，生产 成本低 设备复杂、投 资较大、周期 长、工艺复 杂、成本高， 能耗大、有环 境污染