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yexuqing木蟲之王 (文學(xué)泰斗)
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三菱樹脂的鋰離子充電電池隔膜：以低成本的PP單層膜為基礎(chǔ)，涂布無機(jī)物提高耐熱性 已有2人參與
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三菱樹脂的鋰離子充電電池隔膜：以低成本的PP單層膜為基礎(chǔ)，涂布無機(jī)物提高耐熱性 2012/02/29 00:00  圖1：三菱樹脂的高耐熱隔膜 在作了二軸延展的PP薄膜上涂布高耐熱填充物。 三菱樹脂2011年12月開發(fā)出了具有200℃以上耐熱性，并能以低成本制造的鋰離子充電電池隔膜（圖1）。今后在經(jīng)鋰離子充電電池廠商質(zhì)量評測后，將于2012年度上市，并計劃2013年度開始全面量產(chǎn)。 隔膜的作用是，在打開鋰離子穿過微孔的同時，使正極與負(fù)極間絕緣。主要有以下兩種制造方法：一種是使用溶劑和可塑劑延展薄膜，然后使溶劑蒸發(fā)以構(gòu)成空隙的濕式；另一種是只單純延展結(jié)晶化的薄膜，從非晶質(zhì)與結(jié)晶部分的分界點擴(kuò)大空隙的干式。 濕式現(xiàn)在以PE（聚乙烯）為主流，三菱樹脂認(rèn)為，今后在汽車用途上采用工序數(shù)量較少的PP（聚丙烯）的干式法將成為主流。為此，該公司確立了能以連續(xù)工序?qū)崿F(xiàn)制膜、層疊及二軸延展的自主制造技術(shù)。 除了這種生產(chǎn)線之外，三菱樹脂還開發(fā)出了涂布高耐熱性無機(jī)物填充物的技術(shù)。由此，制成了最大可耐受220℃的隔膜（圖2），而原來的PP單層隔膜能耐熱170℃。  圖2：耐熱性的比較 左邊的開發(fā)品在溫度接近PP會融化的180℃時也很少變形。右邊的PP單層膜的樹脂溶解，無法保持原狀。 濕式法雖然也有以芳綸纖維等強(qiáng)化PE的高耐熱隔膜，但認(rèn)為如果量產(chǎn)，干式法的成本可較濕式法低4成左右。 為了提高電池的安全性，要求電池在溫度升高時也要保持絕緣性。此前的PP單層膜在170℃時PP就開始熔化，隔膜表面的微孔也因材料熔化而一時堵塞，可獲得電池不發(fā)揮作用的關(guān)斷（Shut down）效果。但是，溫度再上升時，因隔膜會像圖2一樣變形，當(dāng)溫度升至180℃以上時電流會再次通過（圖3）。  圖3：隔膜溫度引起的電阻變化 對PE進(jìn)行耐熱涂布的其他公司產(chǎn)品在140℃時樹脂溶解，隔膜表面的孔堵塞，電流不再流過。PP單層膜在170℃時PP開始熔化，之后無法保持原狀，電流隨后可再次流過。開發(fā)品在220℃下電阻也比較高，電流無法流過。 而涂布耐熱無機(jī)填充物的開發(fā)品，即使PP熔化仍能保持原狀，因此即使溫度在220℃電池也會安全停止工作。另外，對用濕式法制造的PE單層膜涂布耐熱涂層時，雖然高溫下的耐熱性基本相同，但與干式PE單層膜不同的是，單層膜開始熔化的溫度只有140℃，而且成本較高。 三菱樹脂的目標(biāo)是，2015年使包括高耐熱型產(chǎn)品在內(nèi)的隔膜產(chǎn)能達(dá)到7200萬㎡，這一產(chǎn)能將滿足整體需求預(yù)測的10％左右。（記者：林 達(dá)彥，《日經(jīng)汽車技術(shù)》） ■日文原文：コストの低いPPの単層膜がベース、無機(jī)物をコートして耐熱性高める |
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2樓2012-02-29 09:30:36
csuchenglei
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3樓2012-03-01 11:14:06
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