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干、濕法鋰離子電池隔膜工藝的重要步驟和原理介紹

1、干法先對聚烯烴樹脂進行熔融、擠壓和吹制操作,形成結(jié)晶性高分子薄膜,然后進行結(jié)晶化熱處理和退火操作,獲得高度取向的薄膜結(jié)構,然后在高溫中拉伸,測試結(jié)晶截面分離,形成多孔結(jié)構電池隔膜。干法工藝中還可以分為單向拉伸和雙向拉伸。

2、濕法傳統(tǒng)濕法制備以相轉(zhuǎn)化法為主,近年以TIPS熱致相分離法為主。原理為將結(jié)晶性聚合物、熱塑性聚合物以及具有高沸點的小分子化學物稀釋劑(比如石蠟油)進行混合,在高溫下形成均相溶液,然后降低溶液溫度,使混合物發(fā)生固液相分離或者液液分離,將小分子化學物稀釋劑萃取脫除后,形成熱塑性與結(jié)晶性聚合物的多孔隔膜。

濕法工藝的重要特點是成本高、投資大,對設備要求高,建設投產(chǎn)周期長,并且在生產(chǎn)過程中對能源消耗較大,且會使用有機溶劑。但是濕法工藝可以較好的控制孔徑大小、分布和孔隙率,所以一般用于制造高端薄膜。

與國外公司相比,國內(nèi)公司之前生產(chǎn)的隔膜重要以干法拉伸為主,且多為中低端產(chǎn)品,高端濕法隔膜多年來一直被國外公司所壟斷。但是近年來隨著國內(nèi)隔膜生產(chǎn)公司在濕法生產(chǎn)工藝上的持續(xù)改進,濕法隔膜的產(chǎn)量和性能越來越接近國外公司水平,國內(nèi)公司紛紛迅速擴產(chǎn)濕法隔膜,隔膜市場的格局也發(fā)生變化。

作為鋰離子電池四大材料之一的隔膜,盡管并不參與電池中的電化學反應,但電池的容量、循環(huán)性能和充放電電流密度等關鍵性能都與隔膜有著直接的關系。

隔膜是鋰離子電池的重要組成部分,是支撐鋰離子電池完成充放電電化學過程的重要構件。它位于電池內(nèi)部正負極之間,保證鋰離子通過的同時,阻礙電子傳輸。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構、內(nèi)阻等,直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性,性能優(yōu)異的隔膜對提高鋰離子電池的綜合性能具有重要的用途。

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