年产50000平方米静电纺PVDF电池隔膜生产线的设计
1.研究的目的与意义
在锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一，但传统的聚烯烃隔膜应用于锂电池时在绝缘性、机械强度、耐热性等方面存在缺陷。本研究旨在通过静电纺丝技术制备锂电池隔膜，来有效解决传统锂电池隔膜高温收缩率大、耐热性差和膜强度低等问题。
通过静电纺丝制备的纳米纤维膜应用到锂电池中亲液性好，电解液分散均匀，能够降低电极部分区域极化、锂枝晶析出等现象，其非直通的3D孔结构曲折度极高，数十微米厚度很难形成贯通的穿刺，对微短路有较好的抑制能力。若能将其大规模产业化生产，对整个电池行业的发展将具有重要的意义。
2.国内外研究现状
2.1传统锂离子电池隔膜制备工艺的研究
隔膜是锂离子电池结构中关键的内层组件之一，其主要作用是保证电池正负极机械隔离，防止两极接触而短路。隔膜的性能优劣主要体现在电池内阻、充放电容量、库伦效率、循环及安全性能等的好坏。锂电池隔膜对厚度均匀性、力学性能、透气性能、理化性能等有较高的要求。由于聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）微孔膜具有孔隙率高、电阻低、较好的抗酸碱性能及对质子非溶剂的保持性能、良好的抗撕裂强度和弹性等优点，使其成为最常用的锂离子电池隔膜材料。目前市场化的锂离子电池隔膜主要有单层PE、单层PP和3层PP/PE/PP复合膜三种。
锂离子电池的隔膜制备工艺可以分为干法和湿法两大类。干法的工艺过程是先将聚烯烃树脂高温熔融，随后对其挤压吹膜得到结晶性聚合物薄膜，经过热处理后便得到高取向的多层机构，最后在高温下进一步拉伸剥离界面得到多孔隔膜。
湿法是将一些小分子物质与聚烯烃树脂混合加热熔融后形成均匀的混合物，降温进行相分离，压制得到膜片，随后进行热处理，并在高温时进行双向拉伸，最后洗去多余的溶剂，得到微孔膜。用湿法双向拉伸方法生产的隔膜与干法制备的隔膜相比，孔径小且均匀性好，横向拉伸强度高，横向收缩率高，拉伸强度的均匀性好，隔膜性能呈现各向同性，穿刺强度高，产品可以做得更薄，进而提高了电池能量密度。
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