法，制备出低结晶度的高取向

PE 或 PP 隔膜，再

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缺陷，然后在高温
下使缺陷拉开，形成微孔。目前美国

Celgard 公

司、日本宇部公司均采用此种工艺生产单层

PE、

PP 以及 3 层 PP/PE/PP 复合膜。该工艺生产的隔
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，但横向几乎没有热收缩。

干法双向拉伸工艺是中科院化学研究所

世纪

90 年代初开发的具有自主知识产权的工艺

[3]

。通过在

PP 中加入具有成核作用的 β 晶型改进

剂，利用

PP 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。与单向拉伸相比，
其在横向方向的强度有所提高，而且可以根据隔
膜对强度的要求，适当的改变横向和纵向的拉伸
比来获得所需性能，同时双向拉伸所得的微孔的
孔径更加均匀，透气性更好。

S.W. Lee 等

[4]

采用

干法双向拉伸技术，制备了亚微米级孔径的微孔
PP 隔膜，其微孔具有很好的力学性能和渗透性
能，平均孔隙率为

30％～40％，平均孔径为 0. 05

µm。采用双向拉伸制成的隔膜的微孔外形基本上
是圆形的，即有很好的渗透性和力学性能，孔径
更加均匀。干法拉伸工艺较简单，且无污染，是
锂离子电池隔膜制备的常用方法，但该工艺存在
孔径及孔隙率较难控制，拉伸比较小，只有约

1～

3，同时低温拉伸时容易导致隔膜穿孔，产品不能
做得很薄。

2.2 湿法工艺

湿法又称相分离法或热致相分离法，将液态

烃或一些小分子物质与聚烯烃树脂混合，加热熔
融后，形成均匀的混合物，然后降温进行相分离，
压制得膜片，再将膜片加热至接近熔点温度，进
行双向拉伸使分子链取向，最后保温一定时间，
用易挥发物质洗脱残留的溶剂，可制备出相互贯
通的微孔膜材料，此方法适用的材料范围广。采
用该法的公司有日本的旭化成、东然、日东以及
美国的

Entek 等

[5]

。用湿法双向拉伸方法生产的

隔膜孔径范围处于相微观界面的尺寸数量级，比
较小而均匀。双向的拉伸比均可达到

5～7，因而

隔膜性能呈现各向同性，横向拉伸强度高，穿刺
强度大，正常的工艺流程不会造成穿孔，产品可
以做得更薄，使电池能量密度更高。

由图

1 可以清晰看到干法与湿法制得的电池

隔膜的表面形态、孔径和分布都有很大的不同。

湿法工艺可以得到复杂的三维纤维状结构的孔，
孔的曲折度相对较高，而干法工艺是拉伸成孔，
因此空隙狭长，成扁圆形，孔曲折度较低。

（

a）干法工艺（单向拉伸）

（

b）湿法工艺（双向拉伸）

图

1 单层隔膜的SEM图

3 锂离子电池隔膜的研究现状

3.1 多层隔膜

干法工艺主要以

PP 为主要原料，而湿法工

艺主要以

PE 为主要原料。因此以干法工艺制备

的隔膜通常闭孔温度较高，同时熔断温度也很高，
而以湿法工艺制备的

PE 隔膜闭孔温度较低，熔

断温度也较低。考虑到安全性能，锂离子电池隔
膜通常要求具有较低的闭孔温度和较高的熔断温
度。因此，多层隔膜的研究受到广泛关注，多层
隔膜结合了

PE 和 PP 的优点。Celgard 公司

[6]

主

要生产

PP／PE 双层和 PP／PE／PP 3 层隔膜，3

层隔膜具有更好的力学性能，

PE 夹在 2 层 PP 之

间可以起到熔断保险丝的作用，为电池提供了更
好的安全保护，见图

2。Nitto Denko 公司

[7]

采用

干燥拉伸法，从

PP／PE 双层隔膜中提取了单层

隔膜，其具有

PP 和 PE 微孔结构，在 PE 熔点附

近，其阻抗增加，在

PP 熔点以下仍具有很高的