在鋰電池的結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。對(duì)于鋰電池系列，由于電解液為有機(jī)溶劑體系，因而需要有耐有機(jī)溶劑的隔膜材料，一般采用高強(qiáng)度薄膜化的聚烯烴多孔膜。
隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的作用。 隔膜的主要作用是使電池的正、負(fù)極分隔開來(lái)，防止兩極接觸而短路，此外還具有能使電解質(zhì)離子通過(guò)的功能。隔膜材質(zhì)是不導(dǎo)電的，其物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)電池的性能有很大的影響。電池的種類不同，采用的隔膜也不同。對(duì)于鋰電池系列，由于電解液為有機(jī)溶劑體系，因而需要有耐有機(jī)溶劑的隔膜材料，一般采用高強(qiáng)度薄膜化的聚烯烴多孔膜。
鋰電池隔膜的要求：（1）具有電子絕緣性，保證正負(fù)極的機(jī)械隔離；（2）有一定的孔徑和孔隙率，保證低的電阻和高的離子電導(dǎo)率，對(duì)鋰離子有很好的透過(guò)性；（3）由于電解質(zhì)的溶劑為強(qiáng)極性的有機(jī)化合物，隔膜必須耐電解液腐蝕，有足夠的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性；（4）對(duì)電解液的浸潤(rùn)性好并具有足夠的吸液保濕能力；（5）具有足夠的力學(xué)性能，包括穿刺強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等，但厚度盡可能小；（5）空間穩(wěn)定性和平整性好；（6）熱穩(wěn)定性和自動(dòng)關(guān)斷保護(hù)性能好。動(dòng)力電池對(duì)隔膜的要求更高，通常采用復(fù)合膜。（6）隔膜受熱收縮要小，否則會(huì)引起短路，進(jìn)而引發(fā)電池?zé)崾Э亍?br /> 根據(jù)不同的物理、化學(xué)特性，鋰電池隔膜材料可以分為：織造膜、非織造膜（無(wú)紡布）、微孔膜、復(fù)合膜、隔膜紙、碾壓膜等幾類。聚烯烴材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性和相對(duì)廉價(jià)的特點(diǎn)，因此聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴微孔膜在鋰電池研究開發(fā)初期便被用作鋰電池隔膜。盡管用其他材料制備鋰電池隔膜，如1999年F,Boudin 等[3] 采用相轉(zhuǎn)化法以聚偏氟乙烯（PVDF）為本體聚合物制備鋰電池隔膜；Kuribayash Isao等[4] 研究纖維素復(fù)合膜作為鋰電池隔膜材料。然而，至今商品化鋰電池隔膜材料仍主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。固體和凝膠電解質(zhì)開始被用作一個(gè)特殊的組件，同時(shí)發(fā)揮電解液和電池隔膜的作用，是一項(xiàng)新興的技術(shù)手段。表1-2給出了鋰電池隔膜的主要生產(chǎn)商及其主要產(chǎn)品信息。
鋰電池隔膜基體材料主要包括聚丙烯、聚乙烯材料和添加劑。隔膜所采用基體材料對(duì)隔膜力學(xué)性能以及與電解液的浸潤(rùn)度有直接的。世界前三大隔膜生產(chǎn)商日本Asahi(旭化成) 、美國(guó)Celgard 、Tonen(東燃化學(xué))都有自己獨(dú)立的高分子實(shí)驗(yàn)室，并且化學(xué)背景非常深厚。國(guó)內(nèi)鋰電池廠家所采用的基體材料基本都是通過(guò)外購(gòu)，自身研發(fā)實(shí)力不強(qiáng)。據(jù)了解旭化成與Celgard已經(jīng)自己生產(chǎn)部分聚丙烯、聚乙烯材料。特別是Tonen(東燃化學(xué))和美孚化工合作后，采用美孚化工研發(fā)的高熔點(diǎn)聚乙烯材料后，Tonen推出熔點(diǎn)高達(dá)170℃的濕法PE鋰電池隔膜。采用特殊處理的基體材料，可以極大的提高隔膜的性能，從而滿足鋰電池一些特殊的用途。
3H-2000PB型鋰電池隔膜孔徑分析儀應(yīng)用范圍：
3H-2000PB型鋰電池隔膜孔徑分析儀主要用于濾膜、織物、纖維、紙張、陶瓷、燒結(jié)金屬、巖石、混凝土等材料的貫通孔的孔徑分布及滲透率測(cè)試。
3H-2000PB型鋰電池隔膜孔徑分析儀性能參數(shù)：
分析功能：泡點(diǎn)直徑（zui大孔直徑）；平均流量孔徑（平均孔徑）；zui小孔徑；
孔徑分布、累計(jì)/差分流量分布；氣體滲透率；干、濕氣體流量；
測(cè)試過(guò)程：全自動(dòng)；
真空助潤(rùn)裝置：儀器具有全自動(dòng)真空助潤(rùn)裝置，可自定義自動(dòng)真空潤(rùn)濕的次數(shù)和時(shí)長(zhǎng)；
孔徑測(cè)試范圍：0.02-500um；
壓力測(cè)試范圍：0-1bar，0-40bar；高精度進(jìn)口雙壓力傳感器，分段壓力量程，量程互補(bǔ)，自動(dòng)切換；
流量測(cè)試范圍：0-1L/min，0-100L/min；高精度進(jìn)口雙流量傳感器，分段流量量程，量程互補(bǔ)，自動(dòng)切換；
樣品池：標(biāo)配：圓形；
直徑13mm（適應(yīng)樣品厚度0-6mm）；
直徑25mm（適應(yīng)樣品厚度0-7mm）；
直徑47mm（適應(yīng)樣品厚度0-9mm）；
其它形狀和尺寸可定做；
測(cè)試精度：壓力靈敏度：± 0.05 mbar ；
流量靈敏度：± 0.5ml/min；
氣路管路：全不銹鋼管路，金屬硬密封，密封性好，耐壓高，耐腐蝕，高耐用；
儀器配件：關(guān)鍵部件壓力傳感器、流量傳感器、閥門、管路、接頭等全部進(jìn)口；
售后服務(wù)：專業(yè)且完善的售后服務(wù)系統(tǒng)，可提供24小時(shí)咨詢，48小時(shí)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，北京，上海，廣州均設(shè)有服務(wù)機(jī)構(gòu)，全力保障用戶儀器正常運(yùn)行；
儀器規(guī)格：尺寸：長(zhǎng)72cm寬55cm高48cm，凈重：35Kg，電壓：AC220v±5%,功率小于1000瓦。
3H-2000PB型儀基本原理：
以某種膜材料為例，將膜用可與其浸潤(rùn)的液體充分潤(rùn)濕，由于表面張力的存在，浸潤(rùn)液將被 束縛在膜的孔隙內(nèi)；給膜的一側(cè)加以逐漸增大的氣體壓強(qiáng)，當(dāng)氣體壓強(qiáng)達(dá)到大于某孔徑內(nèi)浸潤(rùn)液的表面張力產(chǎn)生的壓強(qiáng)時(shí)，該孔徑中的浸潤(rùn)液將被氣體推出；由于孔徑越小，表面張力產(chǎn)生的壓強(qiáng)越高，所以要推出其中的浸潤(rùn)液所需施加的氣體壓強(qiáng)也越高；同樣，可知，孔徑zui大的孔內(nèi)的浸潤(rùn)液將首先會(huì)被推出，使氣體透過(guò)，然后隨著壓力的升高，孔徑由大到小，孔中的浸潤(rùn)液依次被推出，使氣體透過(guò)，直至全部的孔被打開，達(dá)到與干膜相同的透過(guò)率；
首先被打開的孔所對(duì)應(yīng)的壓力，為泡點(diǎn)壓力，該壓力所對(duì)應(yīng)的孔徑為zui大孔徑； 在此過(guò)程中，實(shí)時(shí)記錄壓力和流量，得到壓力-流量曲線；壓力反應(yīng)孔徑大小的信息，流量反應(yīng)某種孔徑的孔的多少的信息；然后再測(cè)試出干膜的壓力-流量曲線，可根據(jù)相應(yīng)的公式計(jì)算得到該膜樣品的zui大孔徑、平均孔徑、zui小孔徑以及孔徑分布、透過(guò)率。
孔徑和壓力的關(guān)系如Washburn公式：
D=4γCos θ/ p
公式中D=孔隙直徑 γ=液體的表面張力 θ=接觸角和p=壓差
孔徑分布的流量百分比：
f(D) = - d[Fw/Fd)x100]/dD
公式中Fw為濕樣品流量，F(xiàn)d為干樣品流量
