離子電池隔膜對電池性能的影響

1、電化學特性：

三層隔膜與單層隔膜相比，單層隔膜由于通常厚度較薄，離子遷移通道較短，

極化現(xiàn)象有一定消弱，電池的低溫電壓平臺相對較高。同理，采用薄隔膜或者

大孔徑隔膜的電池循環(huán)也表現(xiàn)相對較好。

2、化學穩(wěn)定性:

換句話說就是要求隔膜在電化學反應中是惰性的。經(jīng)過若干年的工業(yè)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。

3、孔徑:

一般來說，隔膜為了阻止電極顆粒的直接接觸，很重要的一點就是防止電極顆

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，而所使用的導

電添加劑則在10納米的量級，不過很幸運的是一般碳黑顆粒傾向于團聚形成大

顆粒。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。

4、穿刺強度:

這個參數(shù)實際上是由于電極表面不夠平整，以及裝配過程中工藝水平有限而提

出的一個要求，因此要求隔膜有相當?shù)拇┐虖姸?。穿刺強度的測試有工業(yè)標準

可遵循，大致是在一定的速度（每分鐘3-5米）下，讓一個沒有銳邊緣的直徑為

1mm的針刺向環(huán)狀固定的隔膜，為穿透隔膜所施加在針上的較大力就稱為穿刺強

度。同樣的，由于測試的時候所用的方法和實際電池中的情況有很大的差別，

直接比較兩種隔膜的穿刺強度不是特別合理，但在微結構一定的情況下，相對

來說穿刺強度高的，其裝配不良率低。但單純追求高穿刺強度，必然導致隔膜

的其他性能下降。

5、熱穩(wěn)定性:

隔膜需要在電池使用的溫度范圍內(nèi)（-20℃~60℃）保持熱穩(wěn)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。當然還有一個就是由于電解液對

水份敏感，大多數(shù)廠家會在注液前進行80C左右的烘烤，這對PP/PE隔膜也不會

存在太大的問題

6、熱關閉溫度:

由于安全性問題比較嚴重，目前鋰離子電池用隔膜一般都能夠提供一個附加的

功能，就是熱關閉。一般我們將原理電池（兩平面電極中間夾一隔膜，使用通

用鋰離子電池用電解液）加熱，當內(nèi)阻提高三個數(shù)量級時的溫度稱為熱關閉溫

度。這一特性可以為鋰離子電池提供一個額外的安全保護。實際上關閉溫度和

材料本身的熔點密切相關，如PE為135C附近。當然不同的微結構對熱關閉溫度

有一定的影響。但對于小電池，熱關閉機制所起的作用很有限。

7. 孔隙率:

目前，鋰離子電池用隔膜的孔隙率為40%左右。孔隙率的大小和內(nèi)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。

8、 一致性:

由于制備工藝的不同，隔膜一致性可能差別較大。一致性包括閉合溫度等自身

特性，以及電鏡下觀察孔洞的一致性和厚度的一致性等表觀一致性。