鋰電池用隔膜有哪些基本的性能參數？

關于消耗型鋰電池（手機、筆記本電腦、數碼相機中使用的電池），25微米的隔膜逐漸成為標準。然而，由于人們對便攜式產品的使用的日益上升，更薄的隔膜，比如說20微米、18微米、16微米、甚至更薄的隔膜開始大范圍的使用。關于動力鋰離子電池來說，由于裝配過程的機械要求，往往要更厚的隔膜，當然關于動力用大電池，安全性也是非常緊要的，而厚一些的隔膜往往同時意味著更好的安全性、

2、透氣率:

從學術角度來說，隔膜在電池中是惰性的，即隔膜不是電池的必要組成部分，而僅僅是電池工業化加工的要求。隔膜的存在首先要滿足它不能惡化電池的電化學性能，緊要表今朝內阻上。含電解液的隔膜的電阻率和電解液本身的電阻率之間的比值稱為MacMullin數。一般來說，消耗型鋰電池的這個數值為接近8，當然這個數值越小越好。通常來說，鋰電池隔膜中會有一個透氣率的參數，或者叫Gurley數。這個數是這么含義的，即一定體積的氣體，在一定壓力條件下通過一定面積的隔膜所要的時間，氣體的體積量一般為50cc，有些公司也會標100cc，最后的結果會差兩倍。面積應當是1平方英寸，壓力差記不太清楚了。這個數值從一定意義上來講，和用此隔膜裝配的電池的內阻成正比，即該數值越大，則內阻越大。然而，關于不同的隔膜，該數字的筆直比較沒有任何意義。因為鋰電池中的內阻和離子傳導有關，而透氣率和氣體傳到有關，兩種機理是不相同的。換句話說，單純比較兩種不同隔膜的Gurley數是沒有意義的，因為可能兩種隔膜的微觀結構完全不相同；但同一種隔膜的Gurley數的大小能很好的反應出內阻的大小，因為同一種隔膜相對來說微觀結構是相同的或可比較的。

3、浸潤度:

為了保證電池的內阻不是太大，要求隔膜是能夠被電池所用電解液完全浸潤。這方面沒有一個公認的測試標準。大致可以通過以下實驗來判斷：取典型電解液（如EC：DMC=1:1，1MLiPF6），滴在隔膜表面，看是不是液滴會迅速消失被隔膜吸收，倘若是則說明浸潤性基本滿足要求。更準確的探測可以用超高時間辨別的攝像機記錄從液滴接觸隔膜到液滴消失的過程，計算時間，通過時間的長短來比較兩種隔膜的浸潤度。浸潤度一方面個隔膜材料本身相關，另一方面個隔膜的表面及內部微觀結構密切相關。

4、化學穩定性:

換句話說就是要求隔膜在電化學反應中是惰性的。經過若干年的工業化檢驗，一般認為目前隔膜用材料PE或PP是滿足化學惰性要求的。

5、孔徑:

一般來說，隔膜為了阻止電極顆粒的筆直接觸，很緊要的一點就是戒備電極顆粒筆直通過隔膜。目前所使用的電極顆粒一般在10微米的量級，而所使用的導電添加劑則在10納米的量級，不過很幸運的是一般碳黑顆粒傾向于團聚形成大顆粒。一般來說，亞微米孔徑的隔膜足以阻止電極顆粒的筆直通過，當然也不排除有些電極表面解決不好，粉塵較多導致的一些諸如微短路等情況。

6、穿刺強度:

這個參數實際上是由于電極表面不夠平整，以及裝配過程中工藝水平有限而提出的一個要求，因此要求隔膜有相當的穿刺強度。穿刺強度的探測有工業標準可遵循，大致是在一定的速度（每分鐘3-5米）下，讓一個沒有銳邊緣的直徑為1mm的針刺向環狀固定的隔膜，為穿透隔膜所施加在針上的最大力就稱為穿刺強度。同樣的，由于探測的時候所用的辦法和實際電池中的情況有很大的差別，筆直比較兩種隔膜的穿刺強度不是特別合理，但在微結構一定的情況下，相對來說穿刺強度高的，其裝配不良率低。但單純追求高穿刺強度，必然導致隔膜的其他性能下降。

7、熱穩定性:

隔膜要在電池使用的溫度范圍內（-20C~60C）保持熱穩定。一般來說目前隔膜使用的PE或PP材料均可以滿足上述要求。

當然還有一個就是由于電解液對水份敏感，大多數廠家會在注液前進行80C左右的烘烤，這對PP/PE隔膜也不會存在太大的問題

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