浙江大東南鋰電池隔膜研究院:創(chuàng)建一流的科研基地和華東地區(qū)膜技術(shù)檢測(cè)中心

浙江大東南鋰電池隔膜研究院，依托浙江大東南股份有限公司，經(jīng)浙江省科技廳、民政廳批準(zhǔn)，于2012年12月成為具有獨(dú)立法人資格的研究院。研究院總建筑面積3500平方米，擁有各類實(shí)驗(yàn)和檢測(cè)儀器130余臺(tái)（套）。研究院下設(shè)高分子原料改性實(shí)驗(yàn)室、鋰電池隔膜實(shí)驗(yàn)室（包括涂布隔膜和靜電紡絲隔膜等）、動(dòng)力電池實(shí)驗(yàn)室、理化分析實(shí)驗(yàn)室、情報(bào)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理部等。

研究院以新能源、信息技術(shù)、醫(yī)療健康等領(lǐng)域的功能膜材料研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)為目標(biāo)，開(kāi)展高分子樹(shù)脂原料、加工技術(shù)以及高性能功能膜的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，力爭(zhēng)建成國(guó)內(nèi)外一流的科研基地和華東地區(qū)膜技術(shù)檢測(cè)中心。

依照行業(yè)發(fā)展方向，結(jié)合大東南集團(tuán)自身特色，研究院在鋰電池隔膜方面主要開(kāi)展了以下研發(fā)與創(chuàng)新：

一、耐溫型聚丙烯復(fù)合隔膜

聚烯烴類隔膜具有物理化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，力學(xué)強(qiáng)度優(yōu)良，電化學(xué)穩(wěn)定性較好等特點(diǎn)，但此類隔膜表面能較低，與電解液親和性差，組裝所得的電池中電解液/隔膜界面電阻較高，并最終影響電池性能。研究院在浙江大學(xué)相關(guān)研究和浙江大東南股份有限公司產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)上通過(guò)研究，闡明聚合物電解質(zhì)性質(zhì)的控制機(jī)制及電解質(zhì)與電極材料間的相互作用規(guī)律，提出高性能凝膠聚合物電解質(zhì)材料的制備技術(shù)和在鋰離子電池中的應(yīng)用方法，實(shí)現(xiàn)鋰離子電池高能量和功率密度、高安全及長(zhǎng)循環(huán)壽命的突破。該工作的研究對(duì)象涉及支撐膜、改性基質(zhì)、界面膜、電解質(zhì)、電極材料、電池等，研究方法涉及理論分析和實(shí)驗(yàn)部分。研發(fā)重點(diǎn)具體包括——改性組分的選擇；改性復(fù)合隔膜的制備；多孔隔膜結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的表征；鋰離子實(shí)體電池裝配與性能測(cè)試。

二、靜電紡絲法制備納米纖維隔膜

傳統(tǒng)干、濕法制得的聚烯烴隔膜因原料特點(diǎn)和工藝因素孔隙率通常在40-50%之間，同時(shí)由于聚烯烴材料的弱極性導(dǎo)致隔膜吸液率較低，進(jìn)而影響電極/電解液/隔膜等界面電阻，因此，改變隔膜基體材料，采用綜合性能更佳的高分子樹(shù)脂制備鋰電池隔膜是基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)的重要方向之一。

1.原材料選擇與配方研究。面向3C產(chǎn)品和動(dòng)力電池等不同的應(yīng)用領(lǐng)域，研究院分別選擇了聚偏氟乙烯（PVDF）和聚酰亞胺（PI）樹(shù)脂作為聚合物主體材料，并在此基礎(chǔ)上解決了原料配方和溶液稀釋性能符合紡絲工藝等問(wèn)題，達(dá)到了靜電紡絲要求。

2.靜電紡絲成膜技術(shù)的研究。紡絲工藝中成膜技術(shù)是關(guān)鍵，如供液技術(shù)、環(huán)境參數(shù)、電紡強(qiáng)度、溶液表面的電荷密度、靜電斥力和靜電紡液射流，以及更高的應(yīng)變速率制得更細(xì)的納米纖維等。理順了粘度、張力和纖維直徑關(guān)系，了解了紡絲流體的流動(dòng)速度和收集體狀態(tài)對(duì)制成的納米纖維膜狀態(tài)變化的規(guī)律等，目前實(shí)驗(yàn)室已成功制得PVDF和PI兩種類型的納米纖維隔膜樣品。

我國(guó)鋰離子電池隔膜行業(yè)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，在品種開(kāi)發(fā)、工藝技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理、產(chǎn)品合格率等諸多方面都取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，使我國(guó)鋰離子電池隔膜的整體水平上了一個(gè)新臺(tái)階。目前已建立了一定的研究、開(kāi)發(fā)的技術(shù)和物質(zhì)基礎(chǔ)，形成了一定的生產(chǎn)規(guī)模，走過(guò)了仿制、改進(jìn)的技術(shù)發(fā)展階段，進(jìn)入以自主研發(fā)為主的階段。大東南隔膜研究院將繼續(xù)加大基礎(chǔ)研發(fā)的投入，堅(jiān)持基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化雙重目標(biāo)，在國(guó)內(nèi)功能膜領(lǐng)域奪取一批核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)功能膜領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)步提供理論和方法支持。