「隔膜」聚烯烴隔膜原料和生產原理

導讀:隔膜使用的聚烯烴材料目前主要是聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)兩類。聚烯烴材料具有強度高、耐酸鹼腐蝕性好、防水、耐化學試劑、生物相容性好、無毒性等優點,在眾多領域得到了廣泛的應用。

 (一)聚烯烴隔膜分類

(二)聚烯烴隔膜的主要原料

隔膜使用的聚烯烴材料目前主要是聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)兩類。聚烯烴材料具有強度高、耐酸鹼腐蝕性好、防水、耐化學試劑、生物相容性好、無毒性等優點,在眾多領域得到了廣泛的應用。

當前,商品化的液態鋰離子電池大多使用微孔聚烯烴隔膜,因為聚烯烴化合物在合理的成本範圍內可以提供良好的機械性能和化學穩定性,而且具有高溫自閉性能,更加確保了鋰離子二次電池在日常使用上的安全性。

(三)聚烯烴隔膜的主要生產方法

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1、熱致相分離法(濕法—TIPS)

利用高分子材料和特定的溶劑在高溫條件下完全相容,冷卻后產生相分離的特性,使溶劑相連續貫穿於聚合物相形成的連續固態相中,經過拉伸擴孔后,將溶劑萃取后在聚合物相中形成微孔。在目前濕法隔膜製造過程中,通常將聚烯烴樹脂原料和一些其它低分子量的物質同混合,加熱熔融混合均勻、經擠出拉伸成膜,再用易揮發溶劑把低分子物質抽提出來,形成微孔膜

2、熔融拉伸法(干法—MSCS)

熔融拉伸法的製備原理是,高聚物熔體擠出時在拉伸應力作用冷卻下結晶,形成平行排列的結晶結構,經過熱處理后的薄膜在拉伸后晶體之間分離而形成狹縫狀微孔,再經過熱定型製得微孔膜。

在聚丙烯微孔膜製備中除了拉開片晶結構外,還可以通過在聚合物中添加結晶成核劑,形成特定的β晶型,然後在雙向拉伸過程中發生β晶型向α晶型轉變,晶體體積收縮產生微孔。

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不同生產方法的隔膜特點

3、不同生產方法的隔膜電鏡掃描圖

上圖1干法單向拉伸PP隔膜SEM

上圖2干法雙向拉伸隔膜SEM(a)

上圖3濕法隔膜SEM(四)聚烯烴隔膜的結構及特點

(四)聚烯烴隔膜主要生產廠家

美國:Celgard、Entek;

日本:旭化成、東燃、宇部;

韓國:SK、W-scope;

中國:深圳星源、新鄉格瑞恩、佛山金輝。

各廠家隔膜生產方法

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