纳米纤维素隔膜：锂电池四大主要材料

隔膜，是锂电池的重要组成部分，是锂电池的四大主要材料之一，其外观为白色有孔隙的塑料薄膜，材质通常为PE或者PP，在电池中起到隔离正负极防止发生内部短路的作用。

1、作用

隔离正负极材料防止发生内部短路；电池充放电过程中，为锂离子的来回穿梭提供通道（阻电子通离子）。

2、分类

按制备工艺可分为湿法隔膜和干法隔膜，它们所制备的隔膜各有优缺点。

干法制备隔膜：由于PP和PE在高应力场下具备结晶特性，制备高取向度、低结晶度的铸片后，拉伸形成微缺陷，再高温退火使缺陷拉开，形成单轴取向的薄膜。

制备流程：熔融——流延——热处理——拉伸——成品；

特点：低成本、耐高温性能好，用于普通锂电池。

湿法制备隔膜：利用热致相分离（TIPS）技术，将聚烯烃与高沸点小分子溶剂（如石蜡油等）混合得到均相溶液。降温后，体系发生固-液或液-液相分离，形成聚合物与溶剂的两相结构。通过双向拉伸使聚合物分子链取向，再用溶剂萃取去除溶剂，得到具备微孔结构的隔膜。

制备流程：原料混合——挤出成型——拉伸——萃取——定型——成品

特点：成本高、抗拉伸强度高，用于高端锂电池。

3、基本性能指标

（1）平均孔径与分布（影响锂离子的传输）

（2）孔隙率（影响锂离子的传输）

（3）厚度（影响锂离子的传输）

（4）润湿性（影响电解液的浸润）

（5）曲折度（影响锂离子的传输速率）

（6）吸液率（影响电解液的浸润、保液能力）

（7）电化学稳定性（不参与电化学反应）

（8）热稳定性（影响电池的安全性能）

（9）透气性（影响锂离子的传输）

优质的隔膜应具备良好的热稳定性、孔隙率和吸液保液能力，对电池的性能起到关键作用。厚度、孔隙率、透气性以及平均孔径与分布等指标，直接影响锂离子的传输性能；电化学稳定性和热稳定性则影响电池的安全性能。

除此以外，许多隔膜厂家或者电池厂家，为了提高电池的性能，特别是安全性、循环寿命等，特意在隔膜上涂上一些物质，比如氧化物涂层（Al2O3、勃姆石等）、高分子材料（PVDF等），以提高电池的各方面性能。