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钜大锂电池 >> 常见问题 >> 锂离子电池隔膜材料的制造技术

锂离子电池隔膜材料的制造技术


发布时间:2011-12-15 15:37:23  来源:钜大电子锂电事业部 点击次数:

        锂离子电池用的隔膜是多孔性聚烯烃材料。因此,薄膜成形与多孔化是制造的关键技术其中隔膜成形加工的相分离法和延伸法已经实用化。
(1)相分离法(湿法)流程如下
        聚合物溶剂----混合加热---薄膜化、微相分离(结晶化)------脱溶剂延伸(多孔形成)---(添加剂)将高分子化合物与溶剂混合加热熔融形成均一溶液,经冷却固化后有可能形成亚稳态的两相溶液,再经过液液分离结晶成膜,脱除溶剂。
        工业上,高分子化合物与溶剂的混合溶液采用T型模具方法、吹气法(1nflation)等成膜后,用挥发性溶剂将其中的溶剂溶解抽提形成多孔构造。必要时,在抽提前后进行一维或二维延伸。是否需要延伸,取决于所采用的方法。采用这种方法一般来讲可以形成复杂的三维纤维状结构的孔。
        高分子化合物主要是高密度聚乙烯,作为溶剂可以采用酞酸酯、石蜡、烷烃、乙醇等。这些溶剂可以单独使用或与不挥发性有机溶剂混合使用,在较高的温度下溶解聚乙烯。另外,在某些场合需要加入无机粉末作为孔形成促进剂和孔径控制剂或作为晶种。
(2)干法延伸法的制造工程如下:
        聚合物溶剂----薄膜化(定向结晶)---(加添剂)热处理、重结晶、高延展层----延伸(多孔形成)高度定向结晶结构的高聚物在f轴方向上延伸,晶体晶面间发生剥离,形成多孔结构。工业上,将熔融聚合物从模具中挤出,高拉伸比(拉伸速度/挤出速度)使之薄膜化,经热处理形成高度有序的结晶结构,然后低温延伸再高温延伸,结晶晶面发生剥离,层状片晶间隙形成微孔。
        干法同样也是采用聚烯烃熔融树脂结晶性高分子,经熔融挤出吹塑成膜。结晶化处理所得到的这种物质,再通过低温延伸形成原始微孔,再继续高温拉伸形成微孔。有结品性的聚烯烃:等都采用这种方法。
聚乙烯和聚丙烯等都可以通过这种方法制成微孔隔膜。多孔结构随高聚物的结晶性不同而不同,一般在延伸方向上,形成长圆孔而在厚度方向形成连通的结构,而且由于单轴一维延伸使得膜的物理性质有各向异性,这种工艺方法没有溶剂去除过程,比相分离法简单,但孔结构的选择形式狭窄。
        在以往扣式一次锂电池中使用聚丙烯隔膜。这种隔膜在锂离子电池中使用,可制成多层结构的隔膜。如由两层聚丙烯夹层聚乙烯的三层结构隔膜,因为聚乙烯的熔点较低,容易使隔膜产生闭孔,聚丙烯的熔点高,可以在闭孔后仍保持隔膜良好的机械特性。
        随着科技不不断发展,科学家们一直都沉迷于研究,对于锂电池隔膜材料的制造技术也不断的在改进,在不同层次的制造过程中都使有最科学最理想的研究成果来体现成功的课研方案,大大降低了材料成本提高生产的效率,在不久将会有更新的突破所展现出来。

 
 
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