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川大向明教授:微孔膜的制備和應(yīng)用交流會
2015-10-30  來源:中國聚合物網(wǎng)
  近幾年由于鋰電池和水處理膜的廣泛應(yīng)用,微孔膜的制備和應(yīng)用在國內(nèi)開始受到廣泛關(guān)注。本周三晚,四川大學(xué)高分子學(xué)術(shù)帶頭人,產(chǎn)學(xué)研方面的首席專家向明教授就在《高分子專家學(xué)者聯(lián)誼趣談微信群》針對微孔膜的制備和應(yīng)用開展了一場交流討論會。討論實(shí)錄如下:

1、目前微孔膜主要應(yīng)用哪些高分子材料?
答:主要做鋰電池隔膜和RO反滲透膜。電池隔膜主要用PP和PE,水處理膜主要用聚砜類。

上面三張照片分別為干法單拉隔膜、濕法隔膜和RO膜的SEM照片

2、水處理膜用聚砜有什么優(yōu)勢?
答:聚砜強(qiáng)度高,使用耐久性好,溶解容易,適合用相分離法制膜。作為隔膜使用,孔隙率,孔徑,強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性要兼顧。

3、如何控制孔徑不增大的情況下提高孔隙率?
答:低溫拉伸制孔,低溫拉伸孔隙率增加,孔徑小。微孔膜制備技術(shù)關(guān)鍵在制孔技術(shù)。

4、您的生產(chǎn)線膜寬最大多少?
答:干法1.4米,濕法3米。

5、干法隔膜用于鋰電池,耐多少度高溫?濕法耐多少度高溫?濕法是不是比干法要高,高多少?濕法隔膜在高溫條件下,孔徑及膜尺寸是不是更穩(wěn)定?
答:目前國內(nèi)干法隔膜主要是PP,閉孔溫度158度,濕法隔膜是PE,閉孔溫度135度。所以濕法隔膜用于動力電池要涂陶瓷。

6、動力電池采用干法隔膜多?為什么涂陶瓷,涂陶瓷是為了固定孔徑?
答:涂陶瓷后,隔膜135度收縮率小于3%,不涂的25%,隔膜在電池中也起絕緣作用,尺寸穩(wěn)定性很重要。

7、國產(chǎn)RO膜品質(zhì)與國外公司相比如何?
答:脫鹽和通量指標(biāo)差不多,但在組件穩(wěn)定性和一致性上還有差距。

8、閉孔和破膜溫度指標(biāo)?
答:目前國內(nèi)鋰電池正極材料采用三元材料,閉孔溫度一般要求135度以下,破膜溫度則越高越好。

9、尺寸不穩(wěn)定原因?
答:膜制造和組件制造都有原因。RO制模不好做,涉及界面縮聚,均勻性不好控制。

10、如果采用耐高溫些的材料,如PVDF,PI是否會好些?
答:PVDF熔點(diǎn)和PP差不多,PI不好制孔,用電仿效率低。鋰電池正極耐熱也不高,一般160度以上就發(fā)煙了,所以隔膜沒必要搞太高溫度。PVDF熔點(diǎn)169度,而且價格比PP貴很多。

11、組件制造的困難在哪?
答:組件主要是繞制過程中濃水網(wǎng)和淡水網(wǎng)在壓力下會損傷膜面脫鹽率下降。

12、PVDF膜與PP膜比完全沒有優(yōu)勢嗎
答:有優(yōu)勢,PVDF和電極貼合更好,但可以將PVDF涂在PP隔膜上用。

13、如果PI材料可以用相轉(zhuǎn)移法制模,對鋰電池是否有意義?
答:在特種電池上可以,但市場太小,產(chǎn)業(yè)支撐并不好。

14、加上材料的開發(fā)進(jìn)程,干法和濕法哪種前景更好?
答:干法隔膜目前能做到12microns,濕法可以做到7microns。由于可以涂覆陶瓷粉,濕法更有優(yōu)勢。對高活性、大容量電池而言,濕法涂布膜更好。濕法強(qiáng)度可達(dá)200MPA以上,刺穿強(qiáng)度可達(dá)500g。

結(jié)語:微孔膜的制備關(guān)鍵在于膜結(jié)構(gòu)的均勻性。有機(jī)會討論制模機(jī)理和結(jié)構(gòu)一致性控制,這是微孔膜制造的關(guān)鍵技術(shù)。


預(yù)告:本周五晚8:30,華東理工大學(xué)的吳馳飛教授將在群內(nèi)與大家討論《配位交聯(lián)》,歡迎大家一起交流。

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