中國粉體網(wǎng)訊 無紡布又稱為非織布，是一種采用非織造方法，如濕法抄造、靜電紡絲、熔噴法、紡黏法等制造工藝，使分散均勻的纖維進行定向或隨機的排列，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，再輔以機械、物理或化學(xué)等方法加固形成的新型纖維制品。
無紡布隔膜具有高孔隙率和高熱穩(wěn)定性的特點，可達(dá)到150℃以上耐熱溫度其次，無紡布的三維孔隙結(jié)構(gòu)可保證較高的電解液保有率，并有效防止隔膜刺穿引起的短路問題，上述優(yōu)點使得無紡布隔膜在大功率電池的應(yīng)用方面極具潛力。
鋰離子電池隔膜通用要求
目前，無紡布隔膜已廣泛用于鎳鎘電池、鎳氫電池、鉛酸電池、堿性電池和超級電容器等領(lǐng)域，但其在鋰離子電池中的應(yīng)用仍十分有限。無紡布具有天然的大孔徑和高孔隙率，為防止枝晶通過孔徑生長，必須增加其厚度，因此難以同時滿足鋰離子電池隔膜在孔徑和厚度兩方面的要求。從而無法直接作為鋰離子電池隔膜使用，只適于作為鋰離子電池隔膜支撐材料。隨著技術(shù)進步，納米纖維無紡布的制備成為可能，采用納米纖維技術(shù)生產(chǎn)的超薄無紡布為實現(xiàn)鋰離子電池中無紡布隔膜提供了新思路。
濕法無紡布隔膜
濕法無紡布是利用造紙工藝的基本原理，纖維在水溶型懸浮液中均勻分散后，在專門的成形器上經(jīng)脫水形成纖維網(wǎng)，再經(jīng)物理、化學(xué)方法固網(wǎng)等一系列工藝加工而成的紙狀纖維薄膜，濕法工藝原料來源廣泛，成網(wǎng)速度快且均勻度好，加工成本低，適用于大批量產(chǎn)品的規(guī)模化生產(chǎn)。
靜電紡絲無紡布隔膜
靜電紡絲無紡布采用納米或微米級纖維，孔隙率高、厚度小、比表面積大，但其機械強度低，因此難以承受電池組裝過程中的大張力。靜電紡絲法適用的材料種類眾多，理論上所有可制成溶液或熔體的高分子聚合物均可通過靜電紡絲工藝加工成纖維薄膜。
無紡布復(fù)合隔膜
無紡布復(fù)合隔膜通常通過涂覆、靜電紡絲、濕法抄造、熔噴紡絲、熱壓等工藝，將無紡布基膜與一種或多種功能性膜層復(fù)合而成，用以改善無紡布隔膜的性能與結(jié)構(gòu)，常用的無紡布包括纖維素無紡布、聚烯烴無紡布以及聚酯無紡布等，一般地，無紡布復(fù)合隔膜可分為單層復(fù)合隔膜和多層復(fù)合隔膜。
單層復(fù)合隔膜
單層復(fù)合隔膜是指在無紡布表面直接引入無機陶瓷顆�；蛴袡C聚合物進行原位復(fù)合改性的無紡布隔膜，其中涂覆工藝的應(yīng)用范圍較廣，通過涂覆Al2O3、 勃姆石、SiO2、MgO2、TiO2、ZrO2等具有高力學(xué)穩(wěn)定性、高比表面積和高熱穩(wěn)定性的陶瓷顆粒進行填充改性，有助于制備出具有高耐熱性、高安全性、高吸液保液性能的有機-無機復(fù)合隔膜。
多層復(fù)合隔膜
多層復(fù)合隔膜是將不同性質(zhì)的單一材料，通過涂覆、熱壓、靜電紡絲、濕法抄造等工藝再結(jié)合成型的二次改性隔膜。為改善無紡布隔膜的孔隙率、孔徑大小及其分布，可通過與其他材料進行復(fù)合提高材料特性以滿足鋰離子電池對無紡布多層復(fù)合隔膜的要求。
隨著鋰離子電池應(yīng)用擴展，市場對鋰離子電池性能的要求越來越高，電池的安全性問題愈發(fā)嚴(yán)峻。目前主流的聚烯烴類隔膜耐熱穩(wěn)定性差，使得鋰電池的發(fā)展具有技術(shù)上的障礙，因此開發(fā)采用耐高溫材料的新型無紡布隔膜，是當(dāng)前發(fā)展及研究隔膜的重要方向。
值得注意的是，到目前為止，尚未有企業(yè)真正規(guī)�；褂脽o紡布隔膜生產(chǎn)鋰離子電池，實現(xiàn)鋰離子電池?zé)o紡布隔膜大規(guī)模應(yīng)用還需要解決以下問題：
第一，成本問題。無紡布隔膜的成本、造價高于傳統(tǒng)的聚烯烴隔膜。
第二，厚度問題。無紡布厚度較大，對電池能量密度造成較大損耗。
第三，機械強度。無紡布隔膜抗拉強度偏低，難以應(yīng)用于高速繞卷工藝。
第四，孔徑問題。無紡布隔膜固有大孔徑提高電池倍率性能，但存在短路風(fēng)險。
參考資料：
陳莉，無紡布隔膜用于鋰離子電池的研究進展
王洪建，高安全性鋰離子電池隔膜制造工藝研究進展
伯章，杜邦公司開發(fā)鋰離子電池用聚酰亞胺隔膜
夏清華，鋰離子電池新型隔膜技術(shù)及市場概況
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/江岸）
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