锂离子电池隔膜材料的研究进展

 

   

 

 

摘

    要：本文就当前锂离子电池研究中的热点问题──  隔膜材料，综述了其主要作用及性能、国内外研究

与发展现状。重点探讨了隔膜的制备方法，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

前景做出了预测。

 

关键词

  锂离子电池    电池隔膜    聚丙烯烃    聚乙烯烃    微孔膜 

 

 

Recent Development of the Separator for Lithium Ion Battery 

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Abstract:  Aimed at the hotspot of current research in lithium ion battery, separator materials, this paper 
summarizes its function and performance, and recent development inside and outside. It discusses the 
production method of separator, and expounds the difference of separator performance by dry-method or 
wet-method in detail. It simply introduces the status of the separator’s modification and development of new 
style of battery separator. Meanwhile, it also predicts the future development of battery separator. 
Key words: lithium ion battery, battery separator, polypropylene, polyethylene, porous film 
.

1  引言 

在锂离子电池的结构中，隔膜是关键的内层

组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、
内阻等，直接影响到电池的容量、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

材料制备。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。基体材料制备包
括聚丙烯、聚乙烯材料和添加剂的制备和改性技
术。造孔工程技术的难点主要体现在空隙率不够、
厚度不均、强度差等方面。本文主要比较了不同
工艺制备的隔膜性能。

 

2  锂离子电池隔膜制备方法 

聚乙烯

(PE)、聚丙烯(PP)微孔膜具有较高孔隙

率、较低的电阻、较高的抗撕裂强度、较好的抗
酸碱能力、良好的弹性及对非质子溶剂的保持性
能，因此锂离子电池研究开发初期用其作为隔膜
材料。目前市场化的锂离子电池隔膜主要有单层
PE、单层 PP、3 层 PP/PE/PP 复合膜。锂离子电
池隔膜按照制备工艺的不同可分为干法和湿法两
大类，其隔膜微孔的成孔机理不同

[1~2]

。

 

2.1  干法工艺 

干法是将聚烯烃树脂熔融、挤压、吹膜制成

结晶性聚合物薄膜，经过结晶化处理、退火后，
得到高度取向的多层结构，在高温下进一步拉伸，
将结晶界面进行剥离，形成多孔结构，可以增加
薄膜的孔径。干法按拉伸方向不同可分为干法单
向拉伸和双向拉伸。

 

干 法 单 向 拉 伸 工 艺 是 通 过 硬 弹 性 纤 维 的 方