目前，微孔聚烯烴隔膜是市場化程度最高的隔膜，包括聚乙烯和聚丙烯隔膜。微孔聚烯烴隔膜具有良好的穩定性、力學性能，較低成本等優點。

微孔聚烯烴隔膜可分類為聚乙烯單層膜、聚丙烯單層膜、復合多層膜。



圖片來源：學堂在線《鋰離子電池材料與技術》

隔膜制作工藝分為干法工藝和濕法工藝兩種，干法工藝隔膜主要包括聚丙烯單層膜和復合多層膜，濕法工藝隔膜主要包括聚乙烯單層膜（含個人理解）。

1、聚丙烯單層膜

相比濕法聚乙烯膜，干法工藝的聚丙烯單層膜厚度更大，孔徑相對更大，孔隙率相對更大，直通孔較多，熔點高于聚乙烯膜，加工更簡單，成本更低；但干法工藝的聚丙烯單層膜拉伸強度和穿刺強度略低。



圖片來源：學堂在線《鋰離子電池材料與技術》

干法工藝的聚丙烯單層膜一般用于成本要求高（個人理解：需要隔膜的成本較低），能量密度要求低（個人理解：隔膜厚度可以略厚）的儲能領域或充電寶等。

2、復合多層膜

復合（PP/PE/PP）多層膜由干法工藝生產，該隔膜由美國隔膜巨頭Celgard公司研發并量產。

復合多層膜利用PE（聚乙烯）和PP（聚丙烯）閉孔溫度與破膜熔化溫度的差異提升鋰離子電池整體熱安全性。

在復合多層膜中，PE（聚乙烯）位于隔膜中間，PP（聚丙烯）在兩側起支撐作用。



圖片來源：學堂在線《鋰離子電池材料與技術》

當鋰離子電池內部溫度升高至132℃左右，PE（聚乙烯）發生熔化導致閉孔，切斷電路。外面兩層PP（聚丙烯）熔點在165℃以上，具有抵抗熱沖擊的作用。當PE（聚乙烯）層閉孔后，鋰離子電池溫度略微升高，對外層PP（聚丙烯）膜物理特性影響不大，這種特性對鋰離子電池提供了第二層安全保護（第一層保護由聚乙烯膜提供）。

3、聚乙烯單層膜 聚乙烯單層膜采用濕法工藝（濕法工藝較復雜，且只生產聚乙烯單層膜）。

相比干法工藝隔膜，濕法聚乙烯單層膜厚度可以更薄，孔徑更小，尺寸和分布更均勻，力學強度更高。但濕法聚乙烯單層膜熔點較低，且生產成本高于干法工藝隔膜。



圖片來源：學堂在線《鋰離子電池材料與技術》

濕法聚乙烯單層膜適合于對能量密度要求更高的數碼電芯和動力電芯領域。

4、特種隔膜

因為聚乙烯（80~85℃發生熱變形）和聚丙烯（100℃發生熱變形）熱變形溫度較低。溫度過高時，聚乙烯和聚丙烯隔膜會發生較大的熱收縮。所以研究人員在傳統聚烯烴隔膜的基礎上開發了特種隔膜。

（1）無紡布滌綸隔膜

滌綸的化學全稱是聚對苯二甲酸乙二醇酯，縮寫為PET。PET隔膜（無紡布滌綸隔膜）加工不需要紡紗織布，而是將紡織短纖維或長絲定向或隨機排列，構成纖網結構，并采用機械、熱、化學方法固定而成。

相比聚乙烯和聚丙烯，滌綸具有更高的熔點，因此PET隔膜熱穩定性更高，可以提升鋰離子電池熱安全性能。但PET隔膜整體孔徑較大，整體力學性能較差。

圖片來源：學堂在線《鋰離子電池材料與技術》 ? 無紡布加工過程對孔徑大小與分布的控制難度較大，整體厚度不易控制在足夠薄的水平，且加工成本高，目前仍處于研發階段，未大規模量產。



SEM是掃描電子顯微鏡的英文縮寫，圖片來源：學堂在線《鋰離子電池材料與技術》

（2）聚酰亞胺靜電紡絲隔膜

靜電紡絲技術是一種納米纖維與薄膜制備技術，該技術可概述為在高壓靜電下，將聚合物溶液進行噴射，霧化分裂出聚合物微小射流，最終固化形成纖維與薄膜。



圖片來源：學堂在線《鋰離子電池材料與技術》

聚酰亞胺分解溫度超過500℃，具有更高的熔點和熱穩定性，聚酰亞胺納米纖維膜（個人理解：聚酰亞胺靜電紡絲隔膜）孔隙率處于30~75%，能吸收190%~378%的電解液，表現出較好的潤濕性。

但聚酰亞胺靜電紡絲隔膜生產速率較低，成本高；且因為納米絲之間通過粘接方式連接，所以力學強度低，在關鍵性能方面仍有待突破。因此聚酰亞胺靜電紡絲隔膜也暫未大規模生產。

審核編輯：劉清