鋰電池制造工藝及裝備 課件 第3章 鋰離子電池四大主材

第3章電池材料鋰電池制造工藝及裝備背景鋰離子電池應(yīng)用領(lǐng)域1.工程思維的方法---自我發(fā)現(xiàn)探求高效的方法，貫穿學(xué)習(xí)、工作和生活的過(guò)程科學(xué)邏輯積累改善目標(biāo)愿景效率原則方法總結(jié)制造業(yè)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)材料裝備智能化教學(xué)，不是注滿一桶水，而是點(diǎn)亮一把火—葉圣陶背景鋰離子電池充放電原理正極：LiCoO2

?Li1-xCoO2+xLi++xe–

負(fù)極：6C+xLi++xe-?LixC6

總反應(yīng)：6C+LiCoO2

?Li1-xCoO2+LixC6

z：電極反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量F：法拉第常數(shù)，F(xiàn)=96500C/molR：8.314J/mol·KEΘ：標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)，當(dāng)放電電流趨于零時(shí)，輸出電壓等于電池電勢(shì)。電池能斯特方程根據(jù)能斯特方程可知，電池電壓在電池運(yùn)作范圍內(nèi)會(huì)隨電池電量、電極材料以及其所處環(huán)境而有所變化。Charging+-PARTONE鋰離子電池充放電原理充電時(shí)鋰離子從正極材料中脫出通過(guò)隔膜經(jīng)電解質(zhì)溶液向負(fù)極遷移同時(shí)電子在外電路從正極流向負(fù)極鋰離子在負(fù)極得到電子后被還原成金屬鋰嵌入負(fù)極晶格正極：LiCoO2→xLi++xe-+Li(1-x)CoO2負(fù)極：6C+xe-+xLi+→LixC6eeeeeeeeeeeeeeeeeDischargingPARTONE鋰離子電池充放電原理負(fù)極的鋰會(huì)失去電子成為鋰離子通過(guò)隔膜經(jīng)電解質(zhì)溶液向正極方向遷移并進(jìn)入正極材料中儲(chǔ)存+-eeeeeeeeeeeeeeeee正極：xLi++xe-+Li(1-x)CoO2

→LiCoO2負(fù)極：LixC6→6C+xe-+xLi+背景鋰離子電池組成部分鋰離子電池組成部分1正極材料成本＞40%2負(fù)極材料成本＜15%3隔膜成本20%~30%4電解液成本10%~15%④④①②目錄0102020304正極材料簡(jiǎn)介負(fù)極材料簡(jiǎn)介隔膜簡(jiǎn)介電解液簡(jiǎn)介離子電池之父goodenough先生。獲獎(jiǎng)?wù)逩oodenough(足夠好先生)已經(jīng)97歲高齡，他曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：我們有些人就像是烏龜，走得慢，一路掙扎，到了而立之年還找不到出路。但烏龜知道，他必須走下去。1976年，足夠好先生因?yàn)榕＝虼髮W(xué)化學(xué)系恰好出現(xiàn)的空缺就轉(zhuǎn)過(guò)去了，那一年他開(kāi)始關(guān)注電池領(lǐng)域，這時(shí)他已經(jīng)54歲了其實(shí)20世70年代就已經(jīng)有鋰電池了，這種電池是以金屬鋰作為電極材料的，但是金屬鋰實(shí)際上非常活潑，很容易燃燒，所以那時(shí)候發(fā)生了很多電池燃燒爆炸的事情。這時(shí)在牛津的足夠好先生把目光放在了鈷酸鋰這種材料上，這是一種層狀的材料，鋰離子就像是被嵌在中間一樣，所以足夠好先生大膽提出用鈷酸鋰作為電極材料，鋰離子就可以在電極材料中進(jìn)行嵌入和嵌出。日本的索尼公司將鈷酸鋰和石墨聯(lián)用就創(chuàng)造出了可以充電的鋰離子電池，并且推向了商業(yè)化。這也是我們現(xiàn)在用的鋰離子電池的開(kāi)端。之后足夠好先生又用了磷酸鐵鋰材料來(lái)代替鈷酸鋰(75歲)，鋰離子電池與2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)而從1981年開(kāi)始研究鋰電池的吉野彰，在接受采訪時(shí)表示：“我做研究的原始動(dòng)力是我的好奇心，它驅(qū)使著我前進(jìn)?！保罢媒?jīng)過(guò)不斷嘗試，于1985年開(kāi)發(fā)出了用碳基材料作為負(fù)極，正極依舊為鈷酸鋰的新型鋰離子二次電池(LIB)，從而確立了現(xiàn)代鋰離子電池的基本框架。1991年，吉野彰的開(kāi)發(fā)的電池由旭化成和索尼共同推向市場(chǎng)，迅速成為被手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、電動(dòng)汽車等電子產(chǎn)品廣泛使用的電池產(chǎn)品。2010年鋰離子電池的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了1萬(wàn)億日元。吉野彰1948年出生于日本大阪，他是目前智能手機(jī)、電動(dòng)汽車等諸多產(chǎn)品中使用的鋰離子電池的開(kāi)發(fā)者、旭化成公司研究員，旭化成株式會(huì)社吉野研究室室長(zhǎng)，同時(shí)還是京都大學(xué)大學(xué)院工學(xué)研究專業(yè)特命教授、名城大學(xué)教授。鋰離子電池與2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)一、正極材料簡(jiǎn)介正極活性物質(zhì)的特性要求正極活性物質(zhì)的特性要求1、比容量大，要求正極材料有低的相對(duì)分子量，且其宿主結(jié)構(gòu)能插入大量的Li+；2、工作電壓高，要求體系放電反應(yīng)的Gibbs自由焓負(fù)值大；3、倍率性能好，要求Li+在電極材料內(nèi)部和表面有較高的擴(kuò)散速度；4、循環(huán)壽命長(zhǎng)，要求Li+的嵌入/脫出過(guò)程中材料的結(jié)構(gòu)變化盡可能的??；5、良好的鋰離子及電子導(dǎo)電性，以獲得較好的倍率及低溫性能；6、制備工藝簡(jiǎn)單，易于規(guī)模化，制造和使用成本低；一、正極材料簡(jiǎn)介現(xiàn)階段主流正極材料名稱

鈷酸鋰錳酸鋰磷酸鐵鋰鎳鈷錳酸鋰化學(xué)式LiCoO2LiMn2O4LiFePO4Li(NixCoyMnz)O2平均電壓(搭配石墨)3.6V3.7V3.4V3.6/3.7V晶體結(jié)構(gòu)層狀尖晶石橄欖石層狀循環(huán)壽命500-1000500–20002000–60008000–2000運(yùn)行溫度AverageAverageGoodGood電芯能量密度180–240Wh/kg130–180Wh/kg130–180Wh/kg180–250Wh/kg功率1C10C,40C脈沖35C連續(xù)10C安全性BadGoodExcellentGood熱失控開(kāi)始溫度150°C

(302°F)250°C

(482°F)270°C

(518°F)210°C

(410°F)商用化時(shí)期1994200219992003研究及生產(chǎn)機(jī)關(guān)Samsung,LG,Sony,SanyoNEC,Samsung,HitachiUT,QH,MIT，A123,ValenceSamsung,LG,Sony,Sanyo,NissanMotor主要應(yīng)用領(lǐng)域3C電子產(chǎn)品電動(dòng)工具，醫(yī)療機(jī)器,電動(dòng)汽車電動(dòng)汽車及儲(chǔ)能3C電子產(chǎn)品，電動(dòng)工具，醫(yī)療機(jī)器，電動(dòng)汽車一、正極材料簡(jiǎn)介正極活性物質(zhì)放電曲線比較CathodeTypeChemistryExampleMetalPortionsExampleUseNCALiNiCoAlO280%Nickel,15%Cobalt,5%AluminumTeslaModelSLCOLiCoO2100%CobaltAppleiPhoneLMOLiMn2O4100%ManganeseNissanLeafNMCLiNiMnCoO233.3%Nickel,33.3%Manganese,33.3%CobaltTeslaPowerwallLFPLiFePO4100%IronStarterbatteries一、正極材料簡(jiǎn)介-LCO(LiCoO2)LCO結(jié)構(gòu)

LCO是層狀結(jié)構(gòu)

正極晶體內(nèi)鋰離子做二維運(yùn)動(dòng)

雷達(dá)圖

LCO電池的優(yōu)點(diǎn)：能量密度高

LCO電池的缺點(diǎn)：相對(duì)短的循環(huán)壽命安全性不好及高倍率放電特性差SEM圖

LCO微觀形貌一、正極材料簡(jiǎn)介-LMO(LiMn2O4)LMO結(jié)構(gòu)

LMO是尖晶石結(jié)構(gòu)

正極晶體內(nèi)鋰離子做三維運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度快且內(nèi)阻低雷達(dá)圖

LMO電池優(yōu)點(diǎn):優(yōu)秀的功率，低成本且安全性好

LMO電池缺點(diǎn):壽命比較短，高溫較差(Mn溶出)SEM圖

LMO微觀形貌一、正極材料簡(jiǎn)介-NCMNCM結(jié)構(gòu)

與NCA,LCO相同，都是層狀結(jié)構(gòu)

正極結(jié)晶內(nèi)鋰離子二維運(yùn)動(dòng)

根據(jù)Ni,Co,Mn的配比，容量會(huì)有變化雷達(dá)圖

NCM電池優(yōu)點(diǎn)：高能量密度且性能平均

根據(jù)Ni,Co,Mn不同配比，電池性能多樣，用途廣

為了提升電池的性能，能夠與其他材料混

用，來(lái)實(shí)現(xiàn)更佳的使用效果SEM圖

NCM微觀形貌一、正極材料簡(jiǎn)介-LiFePO4LiFePO4

結(jié)構(gòu)

LFP是橄欖石結(jié)構(gòu)

Goodenough等在1997年首次報(bào)道

正極晶體內(nèi)鋰離子在橄欖石結(jié)構(gòu)做一維運(yùn)動(dòng)，將移動(dòng)的一維粒子做成納米顆粒來(lái)縮短運(yùn)動(dòng)的距離，從而提升鋰離子電導(dǎo)特性

雷達(dá)圖

LFP電池有著非常優(yōu)秀的安全性且壽命長(zhǎng)，成本低

缺點(diǎn)：能量密度低，低溫性能略差SEM圖

LFP微觀形貌二、負(fù)極材料簡(jiǎn)介

負(fù)極活性物質(zhì)的特性要求負(fù)極活性物質(zhì)的特性要求1、嵌入脫出Li反應(yīng)具有低的氧化還原電位，以滿足電池具有較高的輸出電壓；2、Li嵌入脫出過(guò)程，電極電位變化較小，以保證充放電時(shí)電壓波動(dòng)?。?、Li嵌入脫出過(guò)程，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好，確保電池較高的循環(huán)及安全性；4、具有較高的可逆比容量；5、良好的鋰離子及電子導(dǎo)電性，以獲得較好的倍率及低溫性能；6、制備工藝簡(jiǎn)單，易于規(guī)?；圃旌褪褂贸杀镜?；7、環(huán)境友好，資源豐富。二、負(fù)極材料簡(jiǎn)介

負(fù)極材料分類鋰離子電池負(fù)極材料人造石墨天然石墨金屬及其氧化物合金材料納米材料無(wú)定型碳石墨化碳非碳負(fù)極材料碳負(fù)極材料難石墨化碳（硬碳）易石墨化碳（軟碳）MCMB微晶石墨晶質(zhì)石墨二、負(fù)極材料簡(jiǎn)介-石墨1、嵌鋰電位低且平坦，可為鋰離子提供高的、平穩(wěn)的工作電壓，大部分嵌鋰容量分布在0.2V～0V之間（vs.Li/Li+）；2、嵌鋰容量高，LiC6的理論容量為372mAh/g；3、與有機(jī)溶液相容能力差，易發(fā)生溶劑共嵌入現(xiàn)象，從而降低嵌鋰性能。鋰的嵌入反應(yīng)一般是從菱形位置（即端面，Z字型面和扶椅型面）進(jìn)行，因?yàn)殇噺耐暾哪媸菬o(wú)法穿過(guò)的。但是如果基面存在缺陷結(jié)構(gòu)諸如微孔等，也可以經(jīng)基面進(jìn)行嵌鋰。石墨的嵌鋰特性石墨在嵌鋰過(guò)程中，隨著Li濃度的變化石墨呈現(xiàn)出不同的顏色隨著嵌鋰濃度從低到高，石墨的顏色也會(huì)從灰色轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)色，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色，最終轉(zhuǎn)變?yōu)榻鹕?。二、?fù)極材料簡(jiǎn)介-石墨1、從充放電曲線可以看出，充電開(kāi)始時(shí)，電位迅速下降，在0.8V左右出現(xiàn)小平臺(tái)，這一平臺(tái)被認(rèn)為是電解液在石墨電極表面分解生成不溶性SEI膜;2、在0.25V～0.005V之間曲線平坦，大部分容量在這一電位范圍。在0.25V以上幾乎沒(méi)有容量，即可逆容量都在0.25V～0.005V電位范圍內(nèi)；3、當(dāng)SEI膜達(dá)到一定厚度時(shí)，膜對(duì)電子有絕緣作用，僅有離子導(dǎo)電性，能阻止電解液進(jìn)一步還原，所以，從第二周期開(kāi)始，充放電效率接近100%。石墨的儲(chǔ)鋰機(jī)理首次石墨電極的充放電曲線石墨電極的充放電曲線二、負(fù)極材料簡(jiǎn)介-石墨項(xiàng)目人造石墨類天然石墨類評(píng)價(jià)方法備注原材料煤焦油、石油焦、煅后焦、瀝青等經(jīng)人工合成天然石墨礦經(jīng)開(kāi)采、浮選、精選/根據(jù)原材料的產(chǎn)地不同，性能會(huì)有不同外觀色暗顏色發(fā)黑鐵黑或鋼灰色，質(zhì)軟，有金屬光澤發(fā)亮富有滑膩感目測(cè)，手摸/形貌單個(gè)塊狀、片狀、針狀或不規(guī)則形狀塊狀、片狀、球形或類球形掃描電鏡（SEM）測(cè)試，表面、剖面/多個(gè)花瓣?duì)?、球狀、爆米花狀等花瓣?duì)?、球狀、爆米花狀等石墨化度結(jié)晶度稍低石墨化度常在93%以下（d002:0.336-0.337nm）結(jié)晶度高石墨化度常在94%以上（d002:0.3354-0.3359nmX射線衍射儀（XRD）測(cè)試/晶體結(jié)構(gòu)六方晶系（呈ABAB…序列排列）無(wú)菱形峰六方晶系與菱面體晶系（呈ABAB…序列排列）有菱形峰

人造石墨與天然石墨差異二、負(fù)極材料簡(jiǎn)介-石墨由于石墨表面處理技術(shù)的不斷改善和進(jìn)步，市場(chǎng)上基本均以復(fù)合石墨為主，很難在外觀上判斷出是天然石墨還是人造石墨人造石墨人造石墨的形狀為塊狀或不規(guī)則狀天然石墨天然石墨的形狀為球形、類球形或片狀二、負(fù)極材料簡(jiǎn)介-石墨人造石墨剖面呈現(xiàn)實(shí)心結(jié)構(gòu)，而天然石墨的內(nèi)核會(huì)存在較多的孔隙結(jié)構(gòu)；該技術(shù)已經(jīng)成為主要的，也是較為簡(jiǎn)便的判斷人造石墨和天然石墨的方法。二、負(fù)極材料簡(jiǎn)介-石墨二、負(fù)極材料簡(jiǎn)介-軟碳、硬碳軟碳即易石墨化碳，是指在2500℃以上的高溫下能石墨化的無(wú)定形碳。軟碳的結(jié)晶度(即石墨化度)低，晶粒尺寸小，晶面間距(d002)較大，與電解液的相容性好，但首次充放電的不可逆容量較高，輸出電壓較低，無(wú)明顯的充放電平臺(tái)電位。常見(jiàn)的軟碳有石油焦、針狀焦、碳纖維、碳微球等硬碳是指難石墨化碳，是高分子聚合物的熱解碳，這類碳在2500℃以上的高溫也難以石墨化。常見(jiàn)的硬碳有樹(shù)脂碳(如酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚糠醇

PFA-C等)石墨軟碳硬碳二、負(fù)極材料簡(jiǎn)介-硅負(fù)極

硅負(fù)極

硅的理論容量高達(dá)4200mAh/g，超過(guò)石墨的372mAh/g的十倍以上，這個(gè)數(shù)字的概念想必大家都清楚，充一次電實(shí)現(xiàn)1000公里將有可能實(shí)現(xiàn)。在充放電過(guò)程中，硅的脫嵌鋰反應(yīng)將伴隨大的體積變化（＞300%），造成材料結(jié)構(gòu)的破壞和機(jī)械粉化，導(dǎo)致電極材料間及電極材料與集流體的分離，進(jìn)而失去電接觸，致使容量迅速衰減，循環(huán)性能惡化。由于劇烈的體積效應(yīng)，硅表面的SEI膜處于破壞-重構(gòu)的動(dòng)態(tài)過(guò)程中，會(huì)造成持續(xù)的鋰離子消耗，進(jìn)一步影響循環(huán)性能。

二、負(fù)極材料簡(jiǎn)介-硅負(fù)極二、負(fù)極材料簡(jiǎn)介-硅負(fù)極硅碳負(fù)極材料根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同可分為包覆結(jié)構(gòu)、負(fù)載結(jié)構(gòu)、分散結(jié)構(gòu)等。根據(jù)包覆結(jié)構(gòu)的不同又可分為核殼型、蛋黃-殼型、多孔型。包覆結(jié)構(gòu)—核殼型包覆結(jié)構(gòu)—蛋黃-殼型包覆結(jié)構(gòu)—多孔型分散結(jié)構(gòu)負(fù)載結(jié)構(gòu)碳層的存在有利于增加硅的導(dǎo)電率緩沖硅在脫嵌過(guò)程中產(chǎn)生的體積效應(yīng)最大限度的降低硅表面與電解液的直接接觸，緩解電解液的分解電極循環(huán)性能得到提高具有核殼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)中的空腔對(duì)體積有容納膨脹作用，有利于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定利于產(chǎn)生穩(wěn)定的SEI膜孔道結(jié)構(gòu)能夠提供快速的離子傳輸通道較大的比表面積增加了材料反應(yīng)活性，從而提高倍率性結(jié)構(gòu)中含有大量的碳材料，循環(huán)性能好硅含量一般較低，可逆比容量較低抑制硅的體積膨脹二、負(fù)極材料簡(jiǎn)介-鈦酸鋰

鈦酸鋰負(fù)極尖晶石結(jié)構(gòu)，可寫(xiě)作Li(Li1/3Ti5/3)O4Li4Ti5O12+3Li++3eLi7Ti5O12理論容量168mAh/g有平坦的平臺(tái)不與電解液反應(yīng)（不行成SEI膜）鋰離子擴(kuò)散系數(shù)比天然石墨高一個(gè)數(shù)量級(jí)（2×10-8cm2/s）容易制備晶胞參數(shù)8.36A-8.37A，0.1%體積變化（石墨10%的體積變化）電子導(dǎo)電率低低壓實(shí)密度，低能量密度二、負(fù)極材料簡(jiǎn)介各類鋰離子電池負(fù)極材料的性能特點(diǎn)材料種類比容量(mAh/g)首次效率(%)循環(huán)壽命（次）安全性快充特征碳系負(fù)極天然石墨340-370901000一般一般人造石墨310-360931000一般一般中間相碳微球300-340941000一般一般石墨烯400-6003010一般差非碳系負(fù)極鈦酸鋰165-1709930000最高最好硅80060200差差錫60060200差差三、隔膜簡(jiǎn)介隔膜是一種具有微孔結(jié)構(gòu)的薄膜，在鋰離子電池中主要起到如下兩個(gè)作用：隔開(kāi)正負(fù)極，防止正負(fù)極接觸形成短路保證鋰離子可以從微孔中通過(guò)，形成充放電回路32鋰離子電池對(duì)隔膜的要求包括：具有電子絕緣性，保證正負(fù)極的機(jī)械隔離；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；耐電解液腐蝕，有足夠的電化學(xué)和電子穩(wěn)定性，這是由于電解質(zhì)的溶劑為強(qiáng)極性的有機(jī)化合物；具有良好的電解液的浸潤(rùn)性，并且吸液保濕能力強(qiáng)；力學(xué)穩(wěn)定性高，包括刺穿強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等，但厚度盡可能??；空間穩(wěn)定性和平整性好；熱穩(wěn)定性和自動(dòng)關(guān)斷保護(hù)性能好；受熱收縮率小，否則會(huì)引起短路，引發(fā)電池?zé)崾Э?。除此之外，?dòng)力電池通常采用復(fù)合膜，對(duì)隔膜的要求更高。三、隔膜簡(jiǎn)介參數(shù)指標(biāo)性能影響厚度14-35μm內(nèi)阻、容量、穿刺強(qiáng)度孔隙率35-60%內(nèi)阻、機(jī)械強(qiáng)度和閉孔性透氣率(Gurley值)10-25S/in2.100cc.1.22Kpa內(nèi)阻孔徑大小及分布(SEM)干法0.1-0.3μm濕法0.01-1μm內(nèi)阻、短路率、一致性熱收縮(90℃/1h)干法MD<3%,TD<1%濕法MD<5%,TD<3%安全性閉孔、破膜溫度PE:128-135℃PP:150-166℃耐熱、安全性拉伸強(qiáng)度MD≥140Mpa,TD≥75Mpa加工性、安全性穿刺強(qiáng)度>4.4N短路率、安全性

隔膜主要指標(biāo)三、隔膜簡(jiǎn)介共同點(diǎn)：取向步驟，使薄膜產(chǎn)生空隙并提高拉升強(qiáng)度。不同點(diǎn)：成孔機(jī)理不同生產(chǎn)工藝干法單向拉伸雙向拉伸類硬彈性纖維方法PP、PE、PP/PE/PP拉伸β晶型聚丙烯PP單層濕法雙向拉伸相分離、溶劑萃取PE單層

隔膜生產(chǎn)工藝三、隔膜簡(jiǎn)介干法單拉工藝流程為：1）投料：將PE或PP及添加劑等原料按照配方預(yù)處理后，輸送至擠出系統(tǒng)2）流延：將預(yù)處理的原料在擠出系統(tǒng)中，經(jīng)熔融塑化后從模頭擠出熔體，熔體經(jīng)流延后形成特定結(jié)晶結(jié)構(gòu)的基膜。3）熱處理：將基膜經(jīng)熱處理后得到硬彈性薄膜。4）拉伸：將硬彈性薄膜進(jìn)行冷拉伸和熱拉伸后形成納米微孔膜。5）分切:將納米微孔膜根據(jù)客戶的規(guī)格要求裁切為成品膜。干法雙拉工藝流程為：1）投料：將PP及成孔劑等原料按照配方預(yù)處理后輸送至擠出系統(tǒng)。2）流延：得到β晶含量高、β晶形態(tài)均一性好的PP流延鑄片。3）縱向拉伸：在一定溫度下可對(duì)鑄片進(jìn)行縱向拉伸，利用β晶受拉伸應(yīng)力易成孔的特性來(lái)致孔。4）橫向拉伸：在較高的溫度下對(duì)樣品進(jìn)行橫向拉伸以擴(kuò)孔，同時(shí)提高孔障尺寸分布的均勻性。5）定型收卷：通過(guò)在高溫下對(duì)隔膜進(jìn)行熱處理，降低其熱收縮率，提高尺寸穩(wěn)定性。三、隔膜簡(jiǎn)介濕法異步拉伸工藝流程為;1）投料：將PE、成孔劑等原料按照配方進(jìn)行預(yù)處理輸送至擠出系統(tǒng)。2）流延：將預(yù)處理的原料在雙螺旋桿擠出系統(tǒng)中經(jīng)熔融塑化后從模頭擠出熔體，熔體經(jīng)流延后形成含成孔劑的流延厚片。3）縱向拉伸：將流延厚片進(jìn)行縱向拉伸。4）橫向拉伸：將經(jīng)縱向拉伸后的流延厚片橫向拉伸，得到含成孔劑的基膜。5）萃?。簩⒒そ?jīng)溶劑萃取后形成不含成孔劑的基膜。6）定型：將不含成孔劑的基膜經(jīng)干燥、定型得到納米微孔膜。7）分切：將納米微孔膜根據(jù)客戶的規(guī)格要求裁切為成品膜。濕法同步拉伸技術(shù)工藝流程與異步拉伸技術(shù)基本相同，只是拉伸時(shí)可在橫、縱兩個(gè)方向同時(shí)取向，免除了單獨(dú)進(jìn)行縱向拉伸的過(guò)程，增強(qiáng)了隔膜厚度均勻性。但同步拉伸存在的問(wèn)題第一是車速慢，第二是可調(diào)性略差，只有橫向拉伸比可調(diào)，縱向拉伸比則是固定的。三、隔膜簡(jiǎn)介掃描電子顯微鏡可直觀的觀察到隔膜的孔形貌、造孔均勻性及制備工藝，掃描電鏡可反映出隔膜的造孔不均、拉伸斷裂、涂覆不均等問(wèn)題三、隔膜簡(jiǎn)介-涂敷隔膜類型涂覆層特點(diǎn)陶瓷涂覆隔膜Al2O3,SiO2,Mg(OH)2等耐熱性優(yōu)良的無(wú)機(jī)物陶瓷顆粒1.提高隔膜的耐高溫、耐熱收縮性能和穿刺強(qiáng)度2.與電解液和正負(fù)極材料有良好的浸潤(rùn)和吸液保液能力3.中和電解液中少量的氫氟酸，防止電池氣脹PVDF涂覆隔膜聚偏氟乙烯（PVDF）1.具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性、耐高溫色變性、耐氧化性、柔韌性以及高抗?jié)q強(qiáng)度和耐沖擊性強(qiáng)度2.具有低內(nèi)阻、高（厚度/空隙率）均一性、化學(xué)與電化學(xué)穩(wěn)定性好特點(diǎn)3.由于納米纖維的存在，使其對(duì)鋰電池電極具有更好的兼容性和粘合性芳綸涂覆隔膜芳綸纖維1.具有可耐受400以上高溫的耐熱性和卓越的防火阻燃性2.由于芳綸樹(shù)脂對(duì)電解液具有高親和性，使隔膜具有良好的浸潤(rùn)和吸液保液的能力，延長(zhǎng)電池循環(huán)壽命3.芳綸樹(shù)脂加上填充物，可提高隔膜的抗氧化性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高電位化，從而提高能量密度四、電解液簡(jiǎn)介

電解液特性要求電解液特性要求1、在較寬的溫度范圍內(nèi)具有較高的電導(dǎo)率；2、液程寬，常規(guī)下在-80~100℃范圍內(nèi)為液體；3、化學(xué)穩(wěn)定性好，與活性物質(zhì)、集流體、隔膜等不反應(yīng)；4、與電極材料相容性好，能形成穩(wěn)定、有效的鈍化膜；5、電化學(xué)穩(wěn)定性好，分解電壓高；6、閃點(diǎn)、燃點(diǎn)高，安全性好。四、電解液簡(jiǎn)介

電解液組成電解液鋰鹽LiPF6、LiBF6LiBOB、LiTFSILiFSI、LiPO2F2溶劑碳酸酯羧酸酯氟代酯添加劑成膜添加劑防過(guò)充添加劑阻燃添加劑穩(wěn)定添加劑影響容量?jī)?nèi)阻電壓高溫低溫倍率壽命安全四、電解液簡(jiǎn)介-溶劑1.有機(jī)溶劑對(duì)電極應(yīng)該是惰性的，在電池的充放電過(guò)程中不與正負(fù)極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，穩(wěn)定性好。2.有機(jī)溶劑應(yīng)該有較高的介電常數(shù)和較小的黏度以使鋰鹽有足夠高的溶解度，保證高的電導(dǎo)率。3.熔點(diǎn)低、沸點(diǎn)高、蒸氣壓低，從而使工作溫度范圍較寬。4.與電極材料有較好的相容性，電極在其構(gòu)成的電解液中能夠表現(xiàn)出優(yōu)良的電化學(xué)性能。5.電池循環(huán)效率、成本、環(huán)境因素等方面的考慮。

有機(jī)溶劑選擇標(biāo)準(zhǔn)四、電解液簡(jiǎn)介-溶劑

有機(jī)溶劑列表產(chǎn)品名稱分子式分子量(g/mol)介電常數(shù)E/(c/v.m)黏度η/(mPa*s)25℃熔點(diǎn)T/℃沸點(diǎn)T/℃密度ρ/(g*cm-3)20℃外觀碳酸乙烯酯(EC)C3H4O388.0689.61.86(40℃)36.4238.01.3214白色晶體碳酸丙烯酯（PC）C4H6O3103.0966.12.513-492421.198透明液體碳酸二甲酯（DMC）C3H6O390.083.1080.58054.6901.0632透明液體碳酸二乙酯(DEC)C3H10O3118.12.820.748-43126.80.9693透明液體碳酸甲乙酯(EMC)C4H8O3104.102.40.65-551081.007透明液體碳酸甲丙酯(MPC)C5H10O3118.132.80.78-431300.98透明液體γ-丁內(nèi)酯(GBL)C4H6O286.0939.11.73-43.5204.01.1254透明液體甲酸甲酯(MF)C2H4O260.058.900.328-9931.750.9664透明液體甲酸乙酯(EF)C3H6O274.087.160.358-79.654.310.9153透明液體乙酸甲酯(MA)C3H6O274.086.680.364-98.156.30.9279透明液體乙酸乙酯(EA)C4H8O288.116.020.426-84.077.10.8946透明液體丙酸乙酯(EP)C5H10O2102.15.650.502-73.8990.8842透明液體丁酸甲酯(MB)C5H10O21025.50.6-841030.98透明液體丁酸乙酯(EB)C6H12O2116.165.100.613-98.0121.60.8739透明液體四、電解液簡(jiǎn)介-溶劑

常見(jiàn)溶劑結(jié)構(gòu)四、電解液簡(jiǎn)介

常見(jiàn)溶劑特點(diǎn)溶劑特點(diǎn)EC介電常數(shù)高，離解鋰鹽能力強(qiáng);粘度、密度大，熔、沸點(diǎn)高，高溫性能好DMC粘度最低，熔點(diǎn)稍高，但沸點(diǎn)偏低，故常溫性能好，而高低溫性能不理想，導(dǎo)電性和浸潤(rùn)性為碳酸酯溶劑中最好，常用于容量型、倍率型及圓柱電解液EMC粘度僅高于DMC，熔點(diǎn)低(-55℃)，沸點(diǎn)(108