关键词：隔膜、光伏发电、别墅太阳能发电

 

在锂离子电池包括应用于别墅太阳能发电的光伏发电电池中，隔膜的作用是将正极和负极隔开，避免两个电极接触因而发生短路，并给锂离子提供足够多的孔隙，使得Li⁺能从孔隙顺利通过，一般要求孔隙率在30%〜60%范围，同时还对电解质溶液具有一定的亲合能力，以便容纳电解质溶液，以降低电池电阻。此外，光伏发电领域的研究人员认为，隔膜要尽可能薄，以减少在电池内占有的空间，一般隔膜厚度在10〜50 µm，从保障安全考虑，锂离子电池的容量越大，所使用的隔膜应越厚，如一般手机用电池可以采用厚16µm的隔膜，18650电池采用25µm的隔膜，动力电池则采用40µm的隔膜，而应用于别墅太阳能发电领域的光伏发电电池则更需要更厚的隔膜。

 

根据电池的类型不同，可以分为液体锂离子电池用的隔膜和聚合物电池用的隔膜两类。与应用于别墅太阳能发电电池不同的是，液态锂离子电池用的隔膜包括用拉伸法（干法）制造的PP/PE/PP三层复合膜和用湿法制造的单层隔膜。美国Bellcore公司采用增塑剂苯二甲酸二丁酯 (DBP)为造孔剂，将共聚物PVDF-HFP涂布成膜之后，挥发溶剂丙酮，膜中遗留 DBP，经溶剂萃取后在薄膜上留下孔隙，制造出PVDF-HFP聚合物隔膜。此聚合物膜不但能和电解质溶液形成凝胶，而且与正极、负极可以热合在一起成为一体，使得电池芯变薄，内阻降低，但是其隔膜较厚，一般在50µm，机械性能较差，只能用于制造叠片式电池，不能用于制造卷绕式电池，生产效率低。Motorola、Antek等公司在此基础上对其进行了改性，将PVDF-HFP涂布在PP/PE/PP多孔薄膜上，使PP/ PE/PP多孔膜与电解质溶液接触时能够形成凝胶，并保持良好的机械性能。还有利用铅酸电池中的无纺布隔膜大的孔隙率、价格便宜、安全性高等优点将其应用于锂离子电池、聚合物电池和动力电池，别墅太阳能发电领域的科研人员也在对该性能进行探索。