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阻抗。
Exxon Mobil 公司
[8]
采用专有的双向拉伸生
产工艺,并以特殊定制的高耐热性聚合物为基础
制成了多层隔膜,在
105℃下的热收缩率仅在 1
%~
3.5%之间,孔隙率在 50%左右,而破膜温
度达到了
180~190℃,同时还保持了较好的闭孔
温度和力学性能。
3.2 隔膜表面的改性技术
PE 和 PP 隔膜对电解质的亲和性较差,研究
者对此进行了大量的改性工作,如在
PE、PP 微
孔膜的表面接枝亲水性单体或改变电解质中的有
机溶剂等。程琥等
[9]
在
Celgard2400 单层 PP 膜表
面涂覆掺有纳米二氧化硅的聚氧乙烯,改善了隔
膜的润湿性,提高了隔膜的循环性。
Ruiying Miao
等
[10]
以现有的强度较高的液态锂离子电池用
3 层
复合微孔膜作为基体进行涂覆
PVDF 表面处理,
在表面形成一层改性膜,改性膜材料与正极材料
兼容并能复合成一体,使该膜在具有较高强度的
前提下,降低了隔膜的厚度,减小了电池的体积,
见图
2。
图
2 表面涂覆 PVDF 三层隔膜(PP/PE/PP)SEM 图
3.3 新型锂离子电池隔膜
3.3.1 高孔隙率纳米纤维隔膜
近年来,纳米纤维膜的制备技术受到广泛关
注,而静电纺丝是最为重要的方法,但在解决单
喷头静电纺丝的局限、纳米丝之间不黏结和薄膜
力学性能低等关键技术方面有待突破。中科院理
化技术研究所
[11]
经过多年的努力,在静电纺丝制
备纳米纤维锂离子电池隔膜项目上取得了突破性
的进展。研制了多点多喷头静电纺丝设备,开发
具有生产价值的制备技术,掌握了纳米纤维膜孔
隙率控制技术。同时将纳米纤维隔膜装配的锂离
子电池与用进口
PE、PP 隔膜装配的电池相比,
其循环性能得到提高,热稳定性得到了明显改善,
在
14 C 放电条件下,纳米纤维隔膜电池的能量保
持率在
75%~80%之间,而进口 PE/PP 隔膜电
池的能量保持率仅为
15%~20%。图 3 为静电纺
丝原理示意图,图
4 为静电纺纳米纤维膜 SEM
图。
图
3 静电纺丝原理示意图
图
4 静电纺纳米纤维膜 SEM 图
3.3.2 Separion 隔膜
在新型锂离子电池隔膜的研究中,德国德固
赛公司结合有机物的柔性和无机物良好热稳定性
的特点,生产的商品名为
Separion 的隔膜占据了
先机,已批量生产,其制备方法是在纤维素无纺
布上复合
Al
2
O
3
或其他无机物,见图
5。Separion
隔膜熔融温度可达到
230℃,在 200℃下不会发生
热收缩,具有较高的热稳定性,且在充放电过程
中,即使有机物底膜发生熔化,无机涂层仍然能
够保持隔膜的完整性,防止大面积正/负极短路
现象的出现,提高电池的安全性
[3]
。
2.3.3 聚合物电解质隔膜
聚合物锂离子电池采用固态
(胶体)电解质代