浙江大东南锂电池隔膜研究院:创建一流的科研基地和华东地区膜技术检测中心

浙江大东南锂电池隔膜研究院:创建一流的科研基地和华东地区膜技术检测中心

浙江大东南锂电池隔膜研究院，依托浙江大东南股份有限公司，经浙江省科技厅、民政厅批准，于2012年12月成为具有独立法人资格的研究院。研究院总建筑面积3500平方米，拥有各类实验和检测仪器130余台（套）。研究院下设高分子原料改性实验室、锂电池隔膜实验室（包括涂布隔膜和静电纺丝隔膜等）、动力电池实验室、理化分析实验室、情报与知识产权管理部等。

研究院以新能源、信息技术、医疗健康等领域的功能膜材料研发、产业化生产为目标，开展高分子树脂原料、加工技术以及高性能功能膜的基础和应用研究，力争建成国内外一流的科研基地和华东地区膜技术检测中心。

依照行业发展方向，结合大东南集团自身特色，研究院在锂电池隔膜方面主要开展了以下研发与创新：

一、耐温型聚丙烯复合隔膜

聚烯烃类隔膜具有物理化学结构稳定，力学强度优良，电化学稳定性较好等特点，但此类隔膜表面能较低，与电解液亲和性差，组装所得的电池中电解液/隔膜界面电阻较高，并最终影响电池性能。研究院在浙江大学相关研究和浙江大东南股份有限公司产业化的基础上通过研究，阐明聚合物电解质性质的控制机制及电解质与电极材料间的相互作用规律，提出高性能凝胶聚合物电解质材料的制备技术和在锂离子电池中的应用方法，实现锂离子电池高能量和功率密度、高安全及长循环寿命的突破。该工作的研究对象涉及支撑膜、改性基质、界面膜、电解质、电极材料、电池等，研究方法涉及理论分析和实验部分。研发重点具体包括——改性组分的选择；改性复合隔膜的制备；多孔隔膜结构与性质的表征；锂离子实体电池装配与性能测试。

二、静电纺丝法制备纳米纤维隔膜

传统干、湿法制得的聚烯烃隔膜因原料特点和工艺因素孔隙率通常在40-50%之间，同时由于聚烯烃材料的弱极性导致隔膜吸液率较低，进而影响电极/电解液/隔膜等界面电阻，因此，改变隔膜基体材料，采用综合性能更佳的高分子树脂制备锂电池隔膜是基础研究和产业开发的重要方向之一。

1.原材料选择与配方研究。面向3C产品和动力电池等不同的应用领域，研究院分别选择了聚偏氟乙烯（PVDF）和聚酰亚胺（PI）树脂作为聚合物主体材料，并在此基础上解决了原料配方和溶液稀释性能符合纺丝工艺等问题，达到了静电纺丝要求。

2.静电纺丝成膜技术的研究。纺丝工艺中成膜技术是关键，如供液技术、环境参数、电纺强度、溶液表面的电荷密度、静电斥力和静电纺液射流，以及更高的应变速率制得更细的纳米纤维等。理顺了粘度、张力和纤维直径关系，了解了纺丝流体的流动速度和收集体状态对制成的纳米纤维膜状态变化的规律等，目前实验室已成功制得PVDF和PI两种类型的纳米纤维隔膜样品。

我国锂离子电池隔膜行业经过多年发展，在品种开发、工艺技术、经营管理、产品合格率等诸多方面都取得了长足进步，使我国锂离子电池隔膜的整体水平上了一个新台阶。目前已建立了一定的研究、开发的技术和物质基础，形成了一定的生产规模，走过了仿制、改进的技术发展阶段，进入以自主研发为主的阶段。大东南隔膜研究院将继续加大基础研发的投入，坚持基础研究和产业化双重目标，在国内功能膜领域夺取一批核心知识产权，为实现我国功能膜领域关键技术和产业化进步提供理论和方法支持。