０ 前言

锂离子电池是 20 世纪 90 年代初

由日本的索尼公司首先实现商品化的

一种高容量和 高 工作 电 压的 可 充 电

池。与传统的二次电池如铅酸电池、

镍氢电池以及镍镉电池等相比较，由

于具有能量密度高，充放电循环使用

性能十分优越，没有记忆效应以及电

池中的化学物质对地球环境友好等特

点，近 20 年来发展迅猛，已经完全

取代镍氢、镍镉电池，广泛应用于手

机、笔记本电脑、摄像机等便携型电

子设备中，并且在其他领域的应用日

益广泛。

１ 隔膜技术发展概述

１．１ 技术难点

在锂离子电池的结构中，隔膜是

四大关键元件（正极、负极、隔膜、电解

液） 之一。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。

隔膜技术难点在于造孔的工程技

术以及基体材料。其中造孔的工程技

术包括隔膜造孔工艺、生产设备以及

产品稳定性。基体材料包括聚丙烯

（PP）、聚乙烯（PE）等，以及添加剂。

由于锂离子电池的电解液一般为

有机溶剂体系，因而隔膜材料要对有

机溶剂耐溶。此外，还要求有较好的

拉伸强度，穿刺强度高，收缩率低，

表面无静电，孔隙率高，孔径分布均

匀，电解液浸润性好，耐电化学性能

好，具有较低的闭孔温度和较高的破

膜温度等。

１．２ 主要生产工艺

目前市场化的锂离子电池隔膜大

多是聚烯烃隔膜，以聚乙烯、聚丙烯

为主，包括单层 PE，单层 PP，三层

PP/ PE/ PP 复合膜。现有的聚烯烃隔

膜生产工艺分为干法和湿法两大类，

同时干法又可细分为单向拉伸工艺和

双向拉伸工艺。

（1） 干法工艺

干法单向拉伸工艺是通过生产硬

弹性纤维的方法，制备出低结晶度的

高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜，在高温

退火获得高结晶度的取向薄膜。这种

薄膜先在低温下进行拉伸形成银纹等

微缺陷，然后高温下使缺陷拉开，形

成微孔。该工艺经过多年的发展在美

国、日本已经非常成熟，现在美国

Celgard 公司 、 日 本 U BE 公 司 采 用

此 种 工 艺 生 产 单 层 PP、 PE 以 及 三

层 PP/ PE/ PP 复合膜。用这种方法

生 产 的 隔 膜 具 有 扁 长 的 微 孔 结 构 ，

由于只进行单 向拉 伸 ，隔 膜的 横 向

强度比较差。

干法双向拉伸工艺是中国科学院

化学研究所在 20 世纪 90 年代初开发

出的具有自主知识产权的工艺。通过

在聚丙烯中加入具有成核作用的 β 晶

型改进剂，利用聚丙烯不同相态间密

度的差异，在拉伸过程中发生晶型转

变形成微孔，用于生产单层 PP 膜。

2004 年进行中试及生产，2005 年底

开始有产品在市场上销售。

（2） 湿法工艺

锂离子电池隔膜的市场与技术发展

摘要: 概述了锂离子电池隔膜技术的发展，分析了市场需求，
介绍了国内主要生产企业目前状况，探讨了发展趋势。
关键词: 锂离子电池; 隔膜; 聚丙烯; 聚乙烯；技术发展；应用

Development of Lithium-ion battery separator

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