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湿法涂覆隔膜性能优异,逐渐占据行业主导地位

湿法涂覆隔膜性能优异,逐渐占据行业主导地位

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  • 发布时间:2023-03-16
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【概要描述】湿法隔膜可分为基膜和涂覆隔膜,涂覆隔膜即在基膜的基础上进行涂覆加工的湿法隔膜。基膜受限于 PE的低熔点,热稳定较差。为提升基膜的性能,通过在表面涂覆无机材料、耐热高分子材料或两者混合物的方法,形成涂覆隔膜,能极大地优化隔膜性能。常见的涂覆材料包括氧化铝、勃姆石等无机涂覆材料;PVDF、芳纶等有机涂覆材料;以及各类复合涂覆材料。

湿法涂覆隔膜性能优异,逐渐占据行业主导地位

【概要描述】湿法隔膜可分为基膜和涂覆隔膜,涂覆隔膜即在基膜的基础上进行涂覆加工的湿法隔膜。基膜受限于 PE的低熔点,热稳定较差。为提升基膜的性能,通过在表面涂覆无机材料、耐热高分子材料或两者混合物的方法,形成涂覆隔膜,能极大地优化隔膜性能。常见的涂覆材料包括氧化铝、勃姆石等无机涂覆材料;PVDF、芳纶等有机涂覆材料;以及各类复合涂覆材料。

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湿法隔膜可分为基膜和涂覆隔膜,涂覆隔膜即在基膜的基础上进行涂覆加工的湿法隔膜。基膜受限于 PE的低熔点,热稳定较差。为提升基膜的性能,通过在表面涂覆无机材料、耐热高分子材料或两者混合物的方法,形成涂覆隔膜,能极大地优化隔膜性能。常见的涂覆材料包括氧化铝、勃姆石等无机涂覆材料;PVDF、芳纶等有机涂覆材料;以及各类复合涂覆材料。

由于涂覆可显著改善隔膜性能,很大程度上解决湿法隔膜在热稳定性上的短板,湿法涂覆工艺已成为隔膜行业发展趋势。一方面,涂覆材料可降低隔膜热收缩率。例如在 145℃下热处理 30分钟,空白基膜与经 6μm 氧化铝涂覆的隔膜热收缩率可相差超过 50%。

聚烯烃类隔膜的耐高温性能较差,锂电池温度持续升高,隔膜会依次经过收缩、闭孔、熔融三个阶段。由于闭孔温度低于熔融温度,理论上隔膜发生闭孔时能够停止电极间的离子交换,从而使电池丧失功能,同时阻止电池温度进一步上升,避免了因隔膜熔融破膜导致的电池短路。但是,由于聚烯烃薄膜的熔融破膜温度与闭孔温度温差较小(如 PE隔膜的闭孔温度约为 135℃,破膜温度在 147℃左右),闭孔后产生的余热仍会使隔膜温度持续上升,从而有可能使隔膜破膜,发生事故。

通过涂覆处理后,隔膜的性能显著提升,能够使隔膜在达到聚烯烃熔融温度后仍保持原有形状,防止短路发生,提升电池安全性;另一方面,涂覆材料还大大提高了隔膜的抗刺穿能力,进一步提高了电池的安全性。此外,涂覆材料由于相比于基膜具有更大的孔径,因此能够与电解液保持更高的浸润性,进而降低电池的内阻,提高电池的放电功率。随着陶瓷、PVDF、芳纶等涂覆工艺的逐渐成熟,湿法涂覆隔膜凭借更优异的性能、更高的安全性优势逐渐占据行业主导地位。

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