Shawn（Xiaohong）Zhao：謝謝張博士，謝謝組委會(huì)給我們一個(gè)機(jī)會(huì)來(lái)跟大家分享，同樣也是基于無(wú)紡布，但是我們采取了連續(xù)多孔PVDF的多孔膜開發(fā)出一種新的隔膜，我們希望大家給予我們支持和批評(píng)指正。

 

    我的題目是全陶瓷PVDF多孔膜電阻介電性子以及對(duì)鋰離子電池性能的影響。

 

    首先簡(jiǎn)單介紹一下Porous Power公司，接下來(lái)我會(huì)把產(chǎn)品物理性能以及安全特性簡(jiǎn)單講一下。第三部分會(huì)講一下我們?cè)趺礃訙y(cè)試新型隔膜。第四部分是我會(huì)就我們公司隔膜一些具體的性能來(lái)講一些測(cè)試，包括我們推薦的一些測(cè)試方法。最后一部分我會(huì)就我們公司的隔膜在電池里面的一些基本性能，帶入一些具有代表性的，且較好的性能介紹一下。Porous Power公司是相對(duì)年輕的公司，06年成立，當(dāng)時(shí)沒(méi)多少人，2011年被收購(gòu)。

 

    我們的隔膜有兩個(gè)關(guān)健詞，一個(gè)是無(wú)紡布。我們的母公司也目前全世界第三大無(wú)紡布公司，但我們用無(wú)紡布來(lái)做夾層，我們把無(wú)紡布涂成隔膜。因?yàn)槭峭坎迹詻](méi)有擠壓的過(guò)程，我們還可以在其中加入很多東西，除了陶瓷，還可以加如其他的功能材料。生產(chǎn)出的連續(xù)性隔膜多孔以后再進(jìn)行往復(fù)復(fù)合，可以是三層或者兩層。通過(guò)電鏡掃描圖象，我們可以看到一些微顆粒，直徑大約在200納米左右。我們的隔膜造孔過(guò)程實(shí)際上是通過(guò)象反轉(zhuǎn)的特征來(lái)造孔，孔的特征是外大內(nèi)小。從這里可以看出在通過(guò)了與陶瓷材料的均衡后，隔膜擁有非常好的界面性。另外，我們的隔膜在180攝氏度時(shí)每加熱一小時(shí)收縮率不超過(guò)3%。我們公司使用的是PVDF系統(tǒng)，其性能電導(dǎo)出色，這對(duì)于降低整個(gè)電池的內(nèi)阻有很好的貢獻(xiàn)，而且倍率很好，可以比較容易地做成復(fù)合增壓電池。還有它的耐穿刺性很好。以及抗短路方面，同時(shí)對(duì)彎曲度的問(wèn)題也有幫助。

 

   （PPT）這是一個(gè)掃描電機(jī)的細(xì)節(jié)圖，中間是無(wú)紡布的一個(gè)界面。我們看圍孔結(jié)構(gòu)，呈海綿狀，這是一個(gè)20微米的隔膜。從隔膜的物理性質(zhì)來(lái)看，基本上最低厚度達(dá)到20微米，重量在15～20克左右，氣體透過(guò)率在40～60秒之間。還有一個(gè)是孔芯，我們可以做到70%～80%，但強(qiáng)度非常低。在實(shí)際的多重復(fù)合膜方面，我們可以做到65～75%，平均孔徑基本上在300納米左右。在機(jī)器方向的拉伸強(qiáng)度，我們進(jìn)行了較大改進(jìn)，目前單層PP膜的強(qiáng)度將近一半，在14左右。

 

    在對(duì)不同的復(fù)合膜圍孔結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)來(lái)看，孔的大小對(duì)于其機(jī)械性有何種影響，對(duì)電池性能也會(huì)造成何種影響。一個(gè)是NC2020，另一個(gè)是PP/PE/PP。這里引進(jìn)了一個(gè)MacMullin Number概念，且它越接近1，它的離子電導(dǎo)就越大，它越大，電導(dǎo)就越低。我們公司的NC2020是6.9，而三層的隔膜是8.2，行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在8～13之間。單層在11~13之間?，F(xiàn)在有一個(gè)問(wèn)題是，離子電導(dǎo)率高，那反放電方面如何呢？我們的一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是，三層的PP/PE/PP隔膜是0.5。三層的其他隔膜是0.508，單層的其他隔膜是0.459，我們的產(chǎn)品是0.849，納米的無(wú)紡布是0.990。

 

    在這里要特別強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，是關(guān)于高電壓的問(wèn)題，我們的PVDF隔膜在這方面表現(xiàn)相當(dāng)不錯(cuò)，因?yàn)槠浔旧淼幕瘜W(xué)性能比較穩(wěn)定。還有我們的隔膜在孔晶設(shè)計(jì)和整個(gè)隔膜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上比較優(yōu)化，所以工作性相當(dāng)不錯(cuò)。并且在這方面我們的工作大多是委托第三方機(jī)構(gòu)檢測(cè)的，所以是具有可信度的。

 

    接下來(lái)我介紹一下我們膈膜產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性。在130攝氏度的情況下，我們用熱蒸方法達(dá)到了180攝氏度，使用了20克粒壓10秒鐘，PVDF隔膜先熔掉一部分，然后再擴(kuò)散，結(jié)構(gòu)基本和熱蒸后的直徑差不多。

 

    通過(guò)曲線可以發(fā)現(xiàn)我們的隔膜產(chǎn)品每1微米的厚度能承受的電壓大約為20V，所以理論上400v就是我們的隔膜能夠承受的最高限度。最后的結(jié)論是Hipot的試，我們發(fā)現(xiàn)由于介電一樣，所以它的最高范圍也是400v。我們還做了一些實(shí)驗(yàn)，在沒(méi)有通過(guò)Hipot的電池和通過(guò)的電池做了對(duì)比容量測(cè)試，我們發(fā)現(xiàn)這二者沒(méi)有區(qū)別。我們隔膜產(chǎn)品的倍率性能很好，在高倍率情況之下我們的隔膜比普通隔膜更好。在零下30攝氏度，和零下50攝氏度是，其性能比普通隔膜好很多。我們的隔膜產(chǎn)品和傳統(tǒng)的隔膜相比最安全性和循環(huán)性上對(duì)電池有很大幫助。同時(shí)在測(cè)試中我們也發(fā)現(xiàn)我們這種隔膜并不適用于高電壓環(huán)境。