(一)聚烯烴隔膜分類
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(二)聚烯烴隔膜的主要原料
隔膜使用的聚烯烴材料目前主要是聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)兩類。聚烯烴材料具有強(qiáng)度高、耐酸堿腐蝕性好、防水、耐化學(xué)試劑、生物相容性好、無(wú)毒性等優(yōu)點(diǎn),在眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
當(dāng)前,商品化的液態(tài)鋰離子電池大多使用微孔聚烯烴隔膜,因?yàn)榫巯N化合物在合理的成本范圍內(nèi)可以提供良好的機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性,而且具有高溫自閉性能,更加確保了鋰離子二次電池在日常使用上的安全性。
(三)聚烯烴隔膜的主要生產(chǎn)方法
1、熱致相分離法(濕法—TIPS)
利用高分子材料和特定的溶劑在高溫條件下完全相容,冷卻后產(chǎn)生相分離的特性,使溶劑相連續(xù)貫穿于聚合物相形成的連續(xù)固態(tài)相中,經(jīng)過(guò)拉伸擴(kuò)孔后,將溶劑萃取后在聚合物相中形成微孔。在目前濕法隔膜制造過(guò)程中,通常將聚烯烴樹脂原料和一些其它低分子量的物質(zhì)同混合,加熱熔融混合均勻、經(jīng)擠出拉伸成膜,再用易揮發(fā)溶劑把低分子物質(zhì)抽提出來(lái),形成微孔膜。
2、熔融拉伸法(干法—MSCS)
熔融拉伸法的制備原理是,高聚物熔體擠出時(shí)在拉伸應(yīng)力作用冷卻下結(jié)晶,形成平行排列的結(jié)晶結(jié)構(gòu),經(jīng)過(guò)熱處理后的薄膜在拉伸后晶體之間分離而形成狹縫狀微孔,再經(jīng)過(guò)熱定型制得微孔膜。
在聚丙烯微孔膜制備中除了拉開片晶結(jié)構(gòu)外,還可以通過(guò)在聚合物中添加結(jié)晶成核劑,形成特定的β晶型,然后在雙向拉伸過(guò)程中發(fā)生β晶型向α晶型轉(zhuǎn)變,晶體體積收縮產(chǎn)生微孔。
不同生產(chǎn)方法的隔膜特點(diǎn)
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3、不同生產(chǎn)方法的隔膜電鏡掃描圖
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(四)聚烯烴隔膜的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
(五)聚烯烴隔膜主要生產(chǎn)廠家
美國(guó):Celgard、Entek;
日本:旭化成、東燃、宇部;
韓國(guó):SK、W-scope;
中國(guó):深圳星源、新鄉(xiāng)格瑞恩、佛山金輝。
各廠家隔膜生產(chǎn)方法
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(二)聚烯烴隔膜的主要原料
隔膜使用的聚烯烴材料目前主要是聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)兩類。聚烯烴材料具有強(qiáng)度高、耐酸堿腐蝕性好、防水、耐化學(xué)試劑、生物相容性好、無(wú)毒性等優(yōu)點(diǎn),在眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
當(dāng)前,商品化的液態(tài)鋰離子電池大多使用微孔聚烯烴隔膜,因?yàn)榫巯N化合物在合理的成本范圍內(nèi)可以提供良好的機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性,而且具有高溫自閉性能,更加確保了鋰離子二次電池在日常使用上的安全性。
(三)聚烯烴隔膜的主要生產(chǎn)方法
1、熱致相分離法(濕法—TIPS)
利用高分子材料和特定的溶劑在高溫條件下完全相容,冷卻后產(chǎn)生相分離的特性,使溶劑相連續(xù)貫穿于聚合物相形成的連續(xù)固態(tài)相中,經(jīng)過(guò)拉伸擴(kuò)孔后,將溶劑萃取后在聚合物相中形成微孔。在目前濕法隔膜制造過(guò)程中,通常將聚烯烴樹脂原料和一些其它低分子量的物質(zhì)同混合,加熱熔融混合均勻、經(jīng)擠出拉伸成膜,再用易揮發(fā)溶劑把低分子物質(zhì)抽提出來(lái),形成微孔膜。
2、熔融拉伸法(干法—MSCS)
熔融拉伸法的制備原理是,高聚物熔體擠出時(shí)在拉伸應(yīng)力作用冷卻下結(jié)晶,形成平行排列的結(jié)晶結(jié)構(gòu),經(jīng)過(guò)熱處理后的薄膜在拉伸后晶體之間分離而形成狹縫狀微孔,再經(jīng)過(guò)熱定型制得微孔膜。
在聚丙烯微孔膜制備中除了拉開片晶結(jié)構(gòu)外,還可以通過(guò)在聚合物中添加結(jié)晶成核劑,形成特定的β晶型,然后在雙向拉伸過(guò)程中發(fā)生β晶型向α晶型轉(zhuǎn)變,晶體體積收縮產(chǎn)生微孔。
不同生產(chǎn)方法的隔膜特點(diǎn)
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3、不同生產(chǎn)方法的隔膜電鏡掃描圖
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上圖1干法單向拉伸PP隔膜SEM
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上圖2干法雙向拉伸隔膜SEM
(a)
(a)
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上圖3濕法隔膜SEM
(四)聚烯烴隔膜的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
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(五)聚烯烴隔膜主要生產(chǎn)廠家
美國(guó):Celgard、Entek;
日本:旭化成、東燃、宇部;
韓國(guó):SK、W-scope;
中國(guó):深圳星源、新鄉(xiāng)格瑞恩、佛山金輝。
各廠家隔膜生產(chǎn)方法
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