3.1多层隔膜
干法工艺主要以PP为主要原料,而湿法工艺主要以PE为主要原料。因此以干法工艺制备的隔膜通常闭孔温度较高,同时熔断温度也很高,而以湿法工艺制备的PE隔膜闭孔温度较低,熔断温度也较低。考虑到安全性能,锂离子电池隔膜通常要求具有较低的闭孔温度和较高的熔断温度。因此,多层隔膜的研究受到广泛关注,多层隔膜结合了PE和PP的优点。Celgard公司[6]主要生产PP/PE双层和PP/PE/PP3层隔膜,3层隔膜具有更好的力学性能,PE夹在2层PP之间可以起到熔断保险丝的作用,为电池提供了更好的安全保护,见图2。NittoDenko公司[7]采用干燥拉伸法,从PP/PE双层隔膜中提取了单层隔膜,其具有PP和PE微孔结构,在PE熔点附近,其阻抗增加,在PP熔点以下仍具有很高的阻抗。ExxonMobil公司[8]采用专有的双向拉伸生产工艺,并以特殊定制的高耐热性聚合物为基础制成了多层隔膜,在105℃下的热收缩率仅在1%~3.5%之间,孔隙率在50%左右,而破膜温度达到了180~190℃,同时还保持了较好的闭孔温度和力学性能。
2. 隔膜表面的改性技术
PE和PP隔膜对电解质的亲和性较差,研究者对此进行了大量的改性工作,如在PE、PP微孔膜的表面接枝亲水性单体或改变电解质中的有机溶剂等。程琥等[9]在Celgard2400单层PP膜表面涂覆掺有纳米二氧化硅的聚氧乙烯,改善了隔膜的润湿性,提高了隔膜的循环性。RuiyingMiao等[10]以现有的强度较高的液态锂离子电池用3层复合微孔膜作为基体进行涂覆PVDF表面处理,在表面形成一层改性膜,改性膜材料与正极材料兼容并能复合成一体,使该膜在具有较高强度的前提下,降低了隔膜的厚度,减小了电池的体积,见下图。








