隔離膜

隔離膜是置於正負極板中，為一微孔性及多孔性之薄膜，材質以PP、PE為主，主要功能為隔絕正負極以防止電池自我放電及兩極短路等問題。隔離膜用於隔離正負極板，防止短路，使離子通過，具有維持電解液的功能。 所謂封閉或堵塞功能，是在電池溫度异常升高時，堵塞或堵塞作為離子通道的氣孔，從而停止電池的充放電反應。 分離器可有效防止因外部短路引起的電流過大而導致電池异常發熱。 由於隔離膜的安全性、滲透性、孔隙率和膜厚度會影響離子電導率和機械強度，所以此不同的產品必須採用不同的設計方法，如單層、雙層和三層隔離膜。

隔離膜
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隔離膜的要求

鋰電池在使用過程中會持續充電和放電。 在氧化還原反應頻繁的環境中，隔離膜必須對電解液和電極資料具有良好的穩定性，在使用過程中不能釋放影響電池功能的物質。 離子通過隔離膜中充滿電解質的孔進行轉移，囙此電解質對隔離膜的潤濕性非常重要。 隔離膜必須盡可能地吸收電解液，並盡可能地用連通的孔填充電解液，以達到低內阻和提高離子導電性的目的。 此外，隔離膜吸收電解液的速度也非常重要。 由於鋰電池是通過將正負極和隔離膜纏繞（或堆疊）在槽中，然後注入電解液來組裝的，囙此能够快速吸收電解液的隔離膜可以提高鋰電池組裝的便利性。 基本上，隔離膜的潤濕性取決於所選資料的特性、孔隙率和孔徑。

隔離膜主要是由聚合物膜或無紡布纖維資料組成的多孔結構。 必須對電解液或電極資料具有化學和電化學穩定性； 並且必須具有一定的機械強度，以承受組裝過程中電池的高抗拉强度。 隔離膜分為以下三類：

（1）非織造纖維墊：由天然或合成纖維製成，通常孔隙率為60%~80%，孔徑20~50um，厚度100~200um。 纖維直徑决定薄膜厚度和表面平整度。 如果纖維直徑接近厚度，則只能有一層纖維。 當兩個或兩個以上的此類光纖彼此相鄰時，結構中可能存在區域性開放空間，這將無法有效防止正負電極短路。 它現時用於鎳鎘和鎳氫電池。

（2）多孔聚合物膜：孔隙率約40%，膜厚約20um。 當電池溫度异常高時，多孔聚合物膜在軟化點溫度下開始收縮，這是由於其結晶狀態和非晶狀態之間的密度差异造成的。 它通常用於商用鋰電池。

（3）無機複合膜：由納米粒子無機金屬氧化物製成，通過溶膠-凝膠科技與無紡布纖維墊層結合，具有優异的熱安全性和尺寸穩定性。 主要用於電動汽車、電動工具等大型鋰電池。

隔離膜是鋰電池資料中科技門檻最高的高附加值資料。 毛利率可維持在50~70%，占鋰電池成本的20~25%。 全世界近95%的隔離膜供應主要來自日本的旭化成、美國的Tonen和Celgard。 第一家公司旭化成（Asahi Kasei）在2009年將產量擴大到1.5億平方米。 臺灣工廠主要擁有高銀科技。 此外，康納祥還具備生產隔離膜的能力。 其產品以薄膜形式出口。 凡軒是電動車用隔離膜等鋰鐵電池資料的代理商。

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電池結構與關鍵元件特性 - 隔離膜