鋰離子電池的隔膜性能

隔膜位于正極和負極之間，主要作用是將正負極活性物質(zhì)分隔開，防止兩極因接觸而短路；此外在電化學反應(yīng)時，能保持必要的電解液，形成離子

1移動的通道。隔膜材質(zhì)是不導電的，電池的種類不同，采用的隔膜也不同。對于鋰離子電池，由于電解液為有機溶劑體系，其隔膜要求具有以下性能。

①在電池體系內(nèi)，其化學穩(wěn)定性要好，所用材料能耐有機溶劑。

②機械強度大，使用壽命長。

③有機電解液的離子電導率比水溶液體系低，為了減少電阻，電極面積必須盡可能大，因此隔膜必須很薄。

④當電池體系發(fā)生異常時，溫度升高，為防止產(chǎn)生危險，在快速產(chǎn)熱溫度(120～140℃)開始時，熱塑性隔膜發(fā)生熔融，微孔關(guān)閉，變?yōu)榻^緣體，防止電解質(zhì)通過，從而達到遮斷電流的目的。

⑤從鋰電池的角度而言，要能被有機電解液充分浸漬，而且在反復充放電過程中能保持高度浸漬。

電池中常用的隔膜材料一般是用纖維素或編織物、合成樹脂制得的多微孔膜。鋰離子電池一般采用高強度、薄膜化的聚烯烴系多孔膜，常用的隔膜有聚丙烯(pp)和聚乙烯(pe)微孔隔膜，以及丙烯與乙烯的共聚物、聚乙烯均聚物等。

   近年來，將聚合物電解質(zhì)用于鋰離子電池已實現(xiàn)了商品化，聚合物電解質(zhì)在鋰離子電池中既是離子遷移的通道，又起到正負極材料間的隔膜作用。聚合物電解質(zhì)可分為固體聚合物電解質(zhì)及凝膠聚合物電解質(zhì)，作為實用的聚合物電解質(zhì)隔膜必須滿足以下幾個必要條件：①具有高的離子電導率，以降低電池內(nèi)阻；②鋰離子的傳遞系數(shù)基本不變，以消除濃度極化；③可以忽略的電子導電性，以保證電極間有效的隔離；④電極材料有高的化學和電化學穩(wěn)定性；⑤低廉的價格，合適的化學組成，保證對環(huán)境友好。

   由于固體聚合物電解質(zhì)室溫電導率較低，難于商品化。凝膠聚合物電解質(zhì)通過固定在聚合物網(wǎng)絡(luò)中的液體電解質(zhì)分子實現(xiàn)離子傳導，既有固體聚合物的穩(wěn)定性，又有液態(tài)電解質(zhì)的高離子傳導率，顯示出良好的應(yīng)用前景。

   將聚合物電解質(zhì)與聚乙烯、聚丙烯膜一起組成聚合物鋰離子電池隔膜，膠體聚合物覆蓋或填充在微孔膜中，與無隔膜的聚合物電解質(zhì)鋰離子電池相比，具有更優(yōu)越的性能，如：①內(nèi)部短路時能提供更好的保護；②可以減少電解質(zhì)層的厚度；③過度充電時可提供足夠的安全性；④有較好的力學性能及熱穩(wěn)定性?？梢钥闯?，聚乙烯、聚丙烯膜由于其特殊的結(jié)構(gòu)與性能，在離子電池隔膜中占有很重要的地位，除非有真正的不含液體的聚合物電解質(zhì)出現(xiàn)。