鋰電池隔膜材料基本參數以及性能要求

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。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。

●浸潤度

為了保證鋰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檢測標準。

●化學穩定性

換句話說就是要求鋰電池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。

●厚度

關于動力鋰電池來說，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，安全性也是非常重要的，而厚一些的隔膜往往同時意味著更好的安全性。

●孔徑

一般來說，隔膜為了阻止電極顆粒的直接接觸，很重要的一點就是預防電極顆粒直接通過隔膜。目前所使用的電極顆粒一般在10微米的量級，一般來說，亞微米孔徑的隔膜足以阻止電極顆粒的直接通過，當然也不排除有些電極表面處理不好，粉塵較多導致的一些諸如微短路等情況。

●熱穩定性

隔膜要在鋰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。

●孔隙率

目前，鋰電池用隔膜的孔隙率為40%左右。孔隙率的大小和內阻有一定的關系，但不同種隔膜之間的空隙率的絕對值無法直接比較。

鋰電池隔膜材料的性能要求

鋰電池由正、負極材料、電解液、隔膜以及電池外殼組成。隔膜作為電池的第三極，是鋰電池中的關鍵內層組件之一。隔膜吸收電解液后，可隔離正、負極，以預防短路，同時允許鋰離子的傳導。在過度充電或者溫度升高時，隔膜通過閉孔來阻隔電流傳導，預防爆炸。

隔膜性能的優點決定電池的界面結構和內阻，進而影響電池的容量、循環性能，充放電電流密度等關鍵特性。性能優異的隔膜對提高鋰電池的綜合性能起著有重要的用途。

1、潤濕性和潤濕速度：較好的潤濕性有利于提高隔膜與電解液的親和性，擴大隔膜與電解液的接觸面，從而新增離子導電性，提高電池的充放電性能和容量。隔膜對電解液的潤濕性可通過測定其吸液率和持液率來衡量。

2、化學穩定性：隔膜在電解液中應當保持長久的穩定性，不與電解液和電極物質反應。其化學穩定性是通過測定耐電解液腐蝕能力和脹縮率來評價的。

3、熱穩定性：電池在充放電過程中會釋放熱量，尤其在短路或過充電的時候，會有大量熱量放出。因此，當溫度升高的時候，隔膜應當保持原有的完整性和一定的力學性能，發揮隔離正、負極、預防短路的用途。

4、安全保護性能：隨著鋰電池應用范圍的逐漸擴大，尤其是動力鋰離子電池領域，鋰電池的安全性成為鋰電池廠家的最為重視的環節。作為鋰電池最為關鍵的核心材料，對隔膜也提出了更高的要求。

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