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濕法涂覆隔膜性能優(yōu)異，逐漸占據(jù)行業(yè)主導(dǎo)地位
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2023-01-03

濕法隔膜可分為基膜和涂覆隔膜，涂覆隔膜即在基膜的基礎(chǔ)上進(jìn)行涂覆加工的濕法隔膜?；な芟抻?PE的低熔點(diǎn)，熱穩(wěn)定較差。為提升基膜的性能，通過在表面涂覆無機(jī)材料、耐熱高分子材料或兩者混合物的方法，形成涂覆隔膜，能極大地優(yōu)化隔膜性能。常見的涂覆材料包括氧化鋁、勃姆石等無機(jī)涂覆材料；PVDF、芳綸等有機(jī)涂覆材料；以及各類復(fù)合涂覆材料。

由于涂覆可顯著改善隔膜性能，很大程度上解決濕法隔膜在熱穩(wěn)定性上的短板，濕法涂覆工藝已成為隔膜行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。一方面，涂覆材料可降低隔膜熱收縮率。例如在 145℃下熱處理 30分鐘，空白基膜與經(jīng) 6μm 氧化鋁涂覆的隔膜熱收縮率可相差超過 50%。

聚烯烴類隔膜的耐高溫性能較差，鋰電池溫度持續(xù)升高，隔膜會(huì)依次經(jīng)過收縮、閉孔、熔融三個(gè)階段。由于閉孔溫度低于熔融溫度，理論上隔膜發(fā)生閉孔時(shí)能夠停止電極間的離子交換，從而使電池喪失功能，同時(shí)阻止電池溫度進(jìn)一步上升，避免了因隔膜熔融破膜導(dǎo)致的電池短路。但是，由于聚烯烴薄膜的熔融破膜溫度與閉孔溫度溫差較?。ㄈ?PE隔膜的閉孔溫度約為 135℃，破膜溫度在 147℃左右），閉孔后產(chǎn)生的余熱仍會(huì)使隔膜溫度持續(xù)上升，從而有可能使隔膜破膜，發(fā)生事故。

通過涂覆處理后，隔膜的性能顯著提升，能夠使隔膜在達(dá)到聚烯烴熔融溫度后仍保持原有形狀，防止短路發(fā)生，提升電池安全性；另一方面，涂覆材料還大大提高了隔膜的抗刺穿能力，進(jìn)一步提高了電池的安全性。此外，涂覆材料由于相比于基膜具有更大的孔徑，因此能夠與電解液保持更高的浸潤(rùn)性，進(jìn)而降低電池的內(nèi)阻，提高電池的放電功率。隨著陶瓷、PVDF、芳綸等涂覆工藝的逐漸成熟，濕法涂覆隔膜憑借更優(yōu)異的性能、更高的安全性優(yōu)勢(shì)逐漸占據(jù)行業(yè)主導(dǎo)地位。