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談一談，電池隔膜材料

來源：涂布之家發(fā)布時間：2020-02-27點擊：1186

市場上商業(yè)化的鋰電池隔膜主要是以聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)為主的微孔聚烯烴隔膜，這類隔膜憑借著較低的成本、良好的機械性能、優(yōu)異的化學穩(wěn)定性和電化學穩(wěn)定性等優(yōu)點而被廣泛應用于鋰電池隔膜中。實際應用中又包括了單層PP或PE隔膜、雙層PE/PP復合隔膜以及三層PP/PE/PP復合隔膜等。

鋰離子電池隔膜制備方法主要分為干法和濕法兩大類。

干法是將聚烯烴樹脂熔融、擠壓、吹膜制成結晶性聚合物薄膜，經過結晶化處理、退火后，得到高度取向的多層結構，在高溫下進一步拉伸，將結晶面進行剝離，形成多孔結構，可以增加薄膜的孔徑。

濕法又稱相分離法或熱致相分離法，將液態(tài)烴或小分子物質與聚烯烴樹脂混合，加熱熔融后，形成均勻的混合物，然后降溫進行相分離，壓制得膜片，再將膜片加熱至接近熔點溫度，進行雙向拉伸使分子鏈取向，最后保溫一定時間，用易揮發(fā)物質洗脫殘留的溶劑，制備出相互貫通的微孔膜。

干法工藝相對簡單，但孔徑和孔隙率難以控制，產品難以做薄;濕法工藝薄膜孔徑小而且均勻，薄膜更薄，但是投資大，工藝復雜。

新能源汽車所需的鋰離子動力電池往往要求電池有更大的容量、更高的電壓、更長的循環(huán)性能、更高的安全性能、長時間穩(wěn)定輸出的均一性能以及為汽車提供瞬間加速的大倍率放電性能，因而其要求隔膜具有高孔隙率、良好的浸潤性、較高的強度、良好的熱尺寸穩(wěn)定性、合適的熱關閉溫度和很高的熱熔化溫度;由于濕法隔膜具有孔隙率高、強度高、閉孔溫度低等特點，目前運用于動力電池中已逐漸成為主流。

國內高端鋰電池隔膜市場主要由日本旭化成、日本東燃化學、日本UBE、韓國W-Scope、美國Celgard等進口廠商占領。

國產隔膜產品與國外差距有很大一部分原因取決于原材料。

國外知名隔膜廠家都有自己的專用料，要么自己生產原料，要么和原料廠家聯合開發(fā)隔膜專用料;聚烯烴隔膜對原材料主要有力學性能、溶解性、分散性、清潔度等方面的要求，用于隔膜生產的基材屬于相對高分子量的聚烯烴專用料，目前進口材料仍占有較大份額，國產材料使用量較低。

塞拉尼斯旗下的泰科納(Ticona)公司推出了適用于鋰電隔膜生產的超高分子量聚乙烯，具有高拉伸強度、化學惰性和低熔流性。產品規(guī)格為50-1000萬分子量，并可根據客戶要求定制產品。

?？松梨诨闁|燃化學特殊定制隔膜專用料，加上東燃化學自身的工藝技術，產出的隔膜能有效提高鋰電池安全性及可靠性。

國際化工巨頭利安德巴塞爾(Lyondellbasell)的聚烯烴專用料也已被成功引入中國，包括適用于濕法工藝HDPE的GX5028和適用于干法工藝PP的E4462。

引人注目的是2017年5月27日揚子石化首次成功試生產了鋰離子電池隔膜用特高分子量聚乙烯新產品YEV-4500，并于近日正式開始進行市場推廣，這一新產品填補了國內空白，打破了進口產品的壟斷，是揚子石化在高端聚烯烴領域取得的又一次突破。

特高分子量聚乙烯(UHMWPE)由于其優(yōu)異的性能，可改進隔膜高溫熔體完整性(HTMI)，顯著提高破膜溫度，HTMI對于提高插電式混合動力汽車的安全至關重要;同時還將賦予隔膜更高的穿刺強度、更高的孔隙率與機械強度，是制造高端鋰電池隔膜的理想原材料。

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