锂电池隔膜

1. 基本功能

• 物理隔离：防止正负极直接接触导致短路。
• 离子导通：通过微孔结构允许电解液中的离子自由迁移，形成闭合电路。
• 电解液保持：吸附并存储电解液，确保离子传输效率。

• 聚烯烃类（主流材料）：
  
  • 聚乙烯（PE）：耐低温，熔点约130°C，高温下闭孔特性可提升安全性。
  • 聚丙烯（PP）：耐高温（熔点约160°C），常与PE复合使用（如PP/PE/PP三层结构）。
• 陶瓷涂层隔膜：在聚烯烃基膜上涂覆氧化铝（Al₂O₃）、二氧化硅（SiO₂）等，增强耐高温性和机械强度。
• 新型材料：芳纶、纤维素、无纺布等，用于特殊场景（如高能量密度电池）。

• 孔隙率：30%~50%，影响离子传导速率和电解液浸润性。
• 孔径大小：0.01~1微米，需平衡离子导通效率与防枝晶穿刺能力。
• 厚度：通常为10~30微米，超薄化趋势以提升能量密度。
• 多层结构：复合隔膜（如PE+陶瓷层）兼顾闭孔保护与耐热性。

• 机械强度：抗穿刺、抗拉伸能力，防止电极膨胀或枝晶刺穿。
• 热稳定性：高温下收缩率低（如陶瓷涂层隔膜在200°C下收缩率<5%）。
• 润湿性：对电解液的亲和力，影响电池内阻和循环寿命。
• 化学稳定性：耐电解液腐蚀（如LiPF₆分解产生的HF）。

• 干法工艺：熔融挤出后拉伸形成孔隙，成本低但孔径均匀性较差。
• 湿法工艺：使用溶剂和增塑剂造孔，孔径更均匀，强度更高，但成本较高。
• 涂层技术：通过涂布陶瓷、PVDF等材料提升隔膜性能。

• 锂离子电池：动力电池（电动汽车）、消费电子（手机、笔记本）、储能系统。
• 新兴电池体系：钠离子电池、固态电池（需与固态电解质兼容）。

• 高安全性：开发耐高温（>200°C）且自修复的隔膜。
• 高性能平衡：兼顾高孔隙率（低内阻）与高强度（防枝晶）。
• 固态电池适配：优化隔膜与固态电解质的界面兼容性。
• 低成本化：改进工艺（如干法拉伸技术）以降低制造成本。