湿法与干法制备的耐热型锂电池隔膜.DG

时间:2021-03-05 13:39:21

新西兰洗净毛分指数28.89元/公斤隔膜是组件中技术含量最高的部分,若能取得隔膜材料的市场优势地位,也就能撬取市场中较大的利润份额。日本三菱树脂株式会社是全球用树脂 PP(聚丙烯)和PE(聚乙烯)的主要供应商之一,去年,公司发布了一款基于PP干法制造的耐热型隔膜产品。

通俗地说,隔膜就是一层多孔的塑料薄膜,基本材料包括PP、PE等树脂材料和添加剂,在池中的主要作用就是:当锂离子在电池正负极间穿梭时,使正负极保持绝缘状态,以免造成短路。因此,隔膜的一个很重要的性能指标就是耐热性能,表示耐热性的参数是熔点。目前,全球制造隔膜的厂家以湿法为主,熔点最高纪录是日本东燃化学推出的熔点为170℃的湿法PE锂电池隔膜。

这里介绍一下隔膜的湿法与干法制造:这是两种隔膜制造方法。

湿法就是使用溶剂和可塑剂拉伸隔膜,然后通过溶剂蒸发形成隔膜微孔(以便锂离子通过)的做法,因为工艺过程中有溶剂蒸发,故称之为湿法。而干法则是只拉伸结晶好的薄膜形成隔膜微孔,因为结晶过的薄膜是一种干燥物品,故称之为干法。虽然目前隔膜制造以湿法为主,但三菱树脂却孜孜以求地开发工序更少,成本更低的干法隔膜,并在去年公布了用干法抽取的熔点高达220℃的隔膜产品。

三菱树脂的做法就是在隔膜上涂布高耐热性无机填充物,从而使隔膜在更高的温度下仍然能保持适当的电阻值,阻断电流的通过。

此前,采用PP干法制造的熔点纪录也是170℃,也就是说,当锂电池内部温度达到170℃时,涂布在隔膜上的PP开始熔化,从而堵塞隔膜微孔,起到阻断电流、保护电池的作用。但当温度在170℃的基础上再次升高时,比如到了180℃,因为隔膜在170℃的高温下已经被破坏,在没有对隔膜实施保护的情况下,隔膜表现为不可恢复状,这就为电流再次通过隔膜微孔提供了可能性,导致电池在高温下短路。

而涂布了耐热无机填充物的隔膜产品,因为有了这种耐热保护,即使PP已经熔化,也仍然能够恢复原状。三菱树脂的耐热型隔膜即使在220℃的高温环境下也能在关断电流后重复关断效果不使电流通过,从而达到安全效果。

三菱树脂的锂电池隔膜与干法制备的隔膜产品相比有两个优势:1、单层膜(未涂布耐热涂层)的湿法制备熔点最高能做到170℃,但正常情况下只能做到140℃;而新型隔膜可以做到220℃的熔点。2、湿法制备也可以涂布耐热涂层,但达到相同熔点却要高出40%的成本。这两点对于正在上广泛使用的的安全性和经济性很有必要。

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