锂离子电池隔阂用微孔膜的制备原理与结构剖析
摘要：介绍了锂离子电池隔阂用微孔膜的制备原理与结构，要点叙说了熔融拉伸法和热致相分离法制备微孔膜的基本原理和膜结构影响要素，并在此基础上评论了锂离子电池隔阂用微孔膜结构与功用之间的联系。
(Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers of Ministry of EducaTIon, Department of Macromolecular Science, Fudan University, Shanghai 200433, China)
Abstract: In this arTIcle the preparaTIon and structure of microporous membrane separators for lithium-ion batteries were reviewed. The basic principles of preparing microporous membranes via melt-spinning and cold-stretching (MSCS) and thermally induced phase separaTIon (TIPS) processes and the factors affecting membrane structures were described. Then the relations of structures and properties of microporous membranes used in lithium-ion batteries were discussed.
Key words: lithium-ion battery; microporous membranes; melt-spinning and cold-stretching; thermally induced phase separation
1 前语
自20世纪90年代初索尼公司开发成功锂离子电池以来，锂离子电池以其能量密度高、循环寿命长和电压高级优异的电功用而获得了敏捷的开展。现在现已广泛使用于手机、便携式电脑、照相机、摄像机等电子产品范畴，并且使用范畴仍在不断扩展之中。锂离子电池由正负极、电解质和隔阂组成。其间，隔阂的一个重要功用是阻隔正负极并阻挠电池内电子穿过，一起可以答应离子的经过，然后完结在电化学充放电过程中锂离子在正负极之间的快速传输。隔阂功用的好坏直接影响着电池的放电容量和循环使用寿命，因而需要对隔阂资料的研讨和使用给予满足的注重。本文首要介绍锂离子电池隔阂用微孔膜的制备原理、结构及使用现状。
2 锂离子电池隔阂需具有的特性
锂离子电池隔阂的要求：（1）具有电子绝缘性，确保正负极的机械阻隔；（2）有必定的孔径和孔隙率，确保低的电阻和高的离子电导率，对锂离子有很好的透过性；（3）因为电解质的溶剂为强极性的有机化合物，隔阂有必要耐电解液腐蚀，有满足的化学和电化学稳定性；（4）对电解液的浸润性好并具有满足的吸液保湿才能；（5）具有满足的力学功用，包含穿刺强度、拉伸强度等，但厚度尽可能小；（6）空间稳定性和平坦性好；（7）热稳定性和主动关断维护功用好。
3 锂离子电池隔阂资料
聚烯烃资料具有优异的力学功用、化学稳定性和相对廉价的特色，因而聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃微孔膜在锂离子电池研讨开发初期便被用作为锂离子电池隔阂。虽然近年来有研讨用其他资料制备锂离子电池隔阂，如Boudin F等[1]选用相转化法以聚偏氟乙烯（PVDF）为本体聚合物制备锂离子电池隔阂。Kuribayashi等[2]研讨纤维素复合膜作为锂离子电池隔阂资料。但是，至今商品化锂离子电池隔阂资料仍首要选用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。表1给出了锂离子电池隔阂的首要生产商及其首要产品信息[3]。
表1 锂离子电池隔阂的首要产商及其首要产品[3]
