鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:4248次 | 2018年07月21日
無紡布隔膜在鋰電的應(yīng)用
鋰電隔膜主要包括聚烯烴隔膜和無紡布隔膜。聚烯烴材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性和相對(duì)廉價(jià)的特點(diǎn),因此PE、PP等聚烯烴微孔膜在鋰電池研究開發(fā)初期便得到廣泛應(yīng)用,并成為鋰電隔膜的主流方向。
但PE/PP材料耐溫性能受限,合適的工作溫度底于150℃;為了進(jìn)一步提高鋰電池比能量,需降低薄膜厚度,使得二維孔結(jié)構(gòu)的隔膜吸液率降低,也影響了電池安全性。因此為了滿足動(dòng)力鋰離子電池高安全性和大功率快速?zèng)_放電的需求,具有三維孔結(jié)構(gòu)的無紡布隔膜成為研究熱點(diǎn)。
無紡布隔膜基材通常選用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET,熔點(diǎn)高達(dá)225℃)和聚酰亞胺(PI,熔點(diǎn)超過500℃),耐熱性優(yōu)勢(shì)明顯。同時(shí),由于其三維孔結(jié)構(gòu),可有效避免因針刺造成的短路現(xiàn)象,并提高保液率。
目前國內(nèi)外企業(yè)在無紡布隔膜的研究應(yīng)用和性能優(yōu)化方面已經(jīng)取得了很多成果,但尚未有大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用于鋰離子電池的成功案例。
贏創(chuàng)德固賽在PET無紡布上涂布陶瓷材料的隔膜,具有耐高溫和耐熱收縮性能,一般可承受200℃左右的高溫,提高了電池安全性能。2010年8月,杜邦宣布開發(fā)出PI隔膜,可大幅提高電池效率。2012年2月,日本廣瀨制紙展出了以聚烯烴無紡布為基材、由PVA(聚乙烯醇)納米纖維紡絲制成的鋰電隔膜,與普通的聚烯烴隔膜相比更加耐熱。