(6)熱收縮率——反映隔膜高溫環(huán)境下的尺寸穩(wěn)定性
一方面,隔膜需要在電池使用的溫度范圍內(nèi)(-20~60℃)保持尺寸穩(wěn)定;另一方面,在電池生產(chǎn)過(guò)程中由于電解液對(duì)水份非常敏感,大多數(shù)廠家會(huì)在注液前進(jìn)行85℃左右的烘烤,要求在這個(gè)溫度下隔膜的尺寸也應(yīng)該穩(wěn)定,否則會(huì)造成電池在烘烤時(shí),隔膜收縮過(guò)大,極片外露造成短路。
以濕法隔膜為例,一般要求90℃條件下加熱2小時(shí)條件下,縱向<5.0%,橫向<3.0%。
(7)閉孔溫度、破膜溫度——反映隔膜耐熱性能和熱安全性能的最重要參數(shù)
閉孔溫度是指達(dá)到這一溫度后,隔膜能夠在熱作用下關(guān)閉孔隙,從而在電池內(nèi)部形成斷路,防止電池內(nèi)部溫度由于內(nèi)部電流過(guò)大進(jìn)一步上升,造成安全隱患。
破膜溫度是造成電池破壞的極限溫度,在此溫度下,隔膜完全融化收縮,電極內(nèi)部短路產(chǎn)生高溫直至電池解體或爆炸。
(8)孔隙率——反映隔膜內(nèi)部的微孔數(shù)量,影響電池內(nèi)阻
孔隙率是材料中孔隙體積占總體積的比例,反映隔膜內(nèi)部微孔體積占比多少。孔隙率的大小影響電池的內(nèi)阻,但不同種隔膜之間的空隙率的絕對(duì)值無(wú)法直接比較。
孔隙率較大便于鋰離子通過(guò),但是孔隙率過(guò)大則影響機(jī)械強(qiáng)度和閉孔性能。目前商用隔膜孔隙率一般在40%~60%之間。
3、鋰電池隔膜的生產(chǎn)工藝對(duì)比
目前市場(chǎng)上主流的鋰電池隔膜生產(chǎn)工藝包括兩種技術(shù)流派,即干法(熔融拉升工藝)和濕法(熱致相分離工藝),其中干法工藝又可細(xì)分為干法單向拉伸工藝和干法雙向拉伸工藝。
兩種方法都包括至少一個(gè)取向步驟使薄膜產(chǎn)生空隙并提高拉升強(qiáng)度。
干法的制備原理是先將高聚物原料熔融,之后高聚物熔體擠出時(shí)在拉伸應(yīng)力下結(jié)晶,形成垂直于擠出方向而又平行排列的片晶結(jié)構(gòu),并經(jīng)過(guò)熱處理得到硬彈性材料。具有硬彈性的聚合物膜經(jīng)過(guò)拉伸環(huán)節(jié)之后發(fā)生片晶之間的分離而形成狹縫狀微孔,再經(jīng)過(guò)熱定型制得微孔膜。
該工藝對(duì)過(guò)程精密控制要求高,尤其是拉伸溫度高于聚合物的玻璃化溫度而低于聚合物的結(jié)晶溫度。
目前主要包括干法單向拉伸和雙向拉伸工藝。
干法工藝的主要難點(diǎn)在于過(guò)程控制精度要求嚴(yán)格,孔隙率控制較難把握。

干法的制備流程圖
濕法工藝和干法相比,濕法需要有機(jī)溶劑,其基本過(guò)程是指在高溫下將聚合物溶于高沸點(diǎn)、低揮發(fā)性的溶劑中形成均相液,然后降溫冷卻,導(dǎo)致溶液產(chǎn)生液-固相分離或液-液相分離,再選用揮發(fā)性試劑將高沸點(diǎn)溶劑萃取出來(lái),經(jīng)過(guò)干燥獲得一定結(jié)構(gòu)形狀的高分子微孔膜。在隔膜用微孔膜制造過(guò)程中,可以在溶劑萃取前進(jìn)行單向或雙向拉伸,萃取后進(jìn)行定型處理并收卷成膜,也可以在萃取后進(jìn)行拉伸。
用這種方法生產(chǎn)的超高分子量聚乙烯微孔膜具有良好的機(jī)械性能。
和干法相比,濕法的制膜過(guò)程相對(duì)容易調(diào)控,可以較好地控制孔徑、孔徑分布和孔隙率。
但制備過(guò)程中需要大量的溶劑,容易造成環(huán)境污染,而且與干法熔融拉伸法相比工藝相對(duì)復(fù)雜。
目前日韓廠商采用濕法工藝的公司較多,國(guó)內(nèi)企業(yè)也越來(lái)越多使用這一技術(shù),主要有日本旭化成、東燃化學(xué)、三菱化學(xué)、韓國(guó)SK化學(xué)、星源材質(zhì)、中科科技等。

濕法的制備流程圖
二、格局——全球鋰電池隔膜行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)生態(tài)和演進(jìn)趨勢(shì)
站在2015向前看,日美隔膜廠商占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位。
根據(jù)IIT的統(tǒng)計(jì),從2010年隔膜廠商的市場(chǎng)份額來(lái)看,日本和美國(guó)占據(jù)了絕對(duì)的主導(dǎo)地位,總體份額超過(guò)了70%,韓國(guó)SK也占據(jù)了全球市場(chǎng)約12%的份額。
而中國(guó)整體市場(chǎng)份額占比不足6%。

但隨著鋰電池產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,韓國(guó)鋰電池市場(chǎng)迅猛發(fā)展,隨之帶動(dòng)本土隔膜企業(yè)發(fā)展,至2013年,韓國(guó)已占據(jù)20%左右的全球市場(chǎng)份額。

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