新型锂电无纺布隔膜与传统锂电池隔膜的区别

来源：存能电气  日期：2019-08-12 13:37  浏览量：次

　　新型锂电无纺布隔膜与传统锂电池隔膜的区别。锂电隔膜主要包括聚烯烃隔膜和无纺布隔膜。无纺布隔膜的一些基础特点，尤其是和传统PP\PE隔膜相比所具有的优势，决定了它在锂电池今后所应用的隔膜材料中应该占有一席之地。目前，已有多家电池厂商对无纺布隔膜表现出了浓厚的兴趣。

　　新型锂电无纺布隔膜与传统锂电池隔膜的区别

　　近年来，随着锂电池产业的蓬勃发展，市场对锂电池性能上的要求也越来越高。锂电池的安全性、大功率的充放电、续航里程的提升等一系列问题也随之出现。而对锂电池中的每个材料进行相应的升级换代必定会成为解决这些问题的突破口。无纺布隔膜，很有可能是现有聚烯烃类隔膜升级换代的一个重要方向。

　　首先，从材料上来看，PP/PE和无纺布都使用了不同玻璃化转变温度的高分子材料。简单来说，PP/PE的玻璃化转变温度在常温以下，随着温度的上升，膜的材料会变得越来越柔软。

　　例如，电池内部温度在大约60℃进行充放电时，电极会反复膨胀、收缩，PP/PE隔膜在受到反复收缩应力的影响下，孔隙率会渐渐变少。然而，使用PET无纺布的情况下，其玻璃化转变温度在80℃以上，随着温度的上升不但不会变得柔软，还能很好的保持稳定的孔隙率，使锂电池的循环寿命更长。

　　无纺布材料具有耐高温、孔隙率高等优点,此外,由于其三维孔结构,可有效避免因针刺造成的短路现象,提高保液率。

　　在锂电池中应用较多的是微多孔聚烯烃膜，其拥有均匀的小孔，厚度只有20μm，这种隔膜在150℃后收缩率较大，很多企业是在其表面增加陶瓷涂层以改进抗热性能。国外也有企业采用湿法涂布工艺，在无纺布表面涂覆陶瓷层，使隔膜不仅在220℃下仍具有较高安全性，且由于涂层富含陶瓷颗粒，覆后会获得更长的循环寿命，与微多孔隔膜相比，无纺布涂陶瓷隔膜，具有更好的电解质润湿性和离子电导率。

　　无纺布隔膜具体应用

　　无纺布的厚度无法做到很薄，目前能够量产的最薄无纺布隔膜是由纤维素制成的，厚度为12-15μm，并且孔径最小化很难实现。

　　另外，要增加闭孔功能的话，还会再增加2-3元/平米的成本。但是储能和动力锂电池没有必要增加闭孔功能，所以，无纺布隔膜适用于大型电池，最适合大型、长循环寿命要求的储能和动力电池。目前无纺布隔膜是处于小批量生产阶段，还没大批量被使用。但是已经有很多电池厂商对此表现出了很大的兴趣，并且有的已经在中试的过程中。

　　关于无纺布隔膜成本

　　普通PET纤维的价格为20-150元/kg，最贵的可达600元/kg以上。PI纤维为30-50元/kg。无纺布锂电池隔膜一半以上的成本为纤维，1平米使用10g的纤维的情况下，普通纤维的成本约为0.2-1.5元每平米，基本和传统隔膜的成本大体相当，如果使用纳米级的纤维的成本约为5-6元每平米。

　　所以无纺布隔膜的成本根据纤维的构成变化而改变，使用粗纤维成本很低，使用纳米级的纤维则成本很高。成本降低的方式有很多种，比如提高生产效率，提高良品率，改进现有的生产工艺，在厚度方面不能一味地追求太薄。

　　总结：锂离子电池隔膜材料可以分为：织造膜，非织造膜（无纺布），微孔膜，复合膜，隔膜纸，碾压膜等几类。目前国内外企业在无纺布隔膜的研究应用和性能优化方面已经取得了很多成果，但尚未有大规模商业化应用于锂离子电池的成功案例。