분리막은 배터리의 양극(음극)과 음극(양극) 전극 사이에 위치한 투과성 막입니다. 주요 기능은 두 전극 사이의 직접적인 물리적 접촉을 방지하는 것입니다. 이로 인해 내부 단락이 발생하고 치명적인 오류가 발생할 수 있습니다. 동시에, 분리막은 전해질을 통해 이온(전류를 전달하는 하전 입자)의 자유로운 흐름을 허용할 만큼 충분히 다공성이 있어야 하며, 이를 통해 배터리의 화학 반응이 일어나고 전력을 생산할 수 있습니다.
분리막 재료로 폴리프로필렌을 선택한 것은 우연이 아닙니다. 폴리프로필렌(PP) 내화학성, 열안정성, 기계적 강도가 우수한 열가소성 고분자입니다. 이러한 특성은 혹독한 전기화학적 환경에서 작동하는 부품에 필수적입니다.
제조 합성 PP 종이 배터리 분리막용은 미세 다공성 구조를 만드는 특수 공정입니다. 이는 밀도가 높은 PP 필름을 기계 방향과 가로 방향 모두로 늘리는 이축 연신 방법을 통해 흔히 달성됩니다. 이 스트레칭 공정은 필름 내에 상호 연결된 기공(미세 공극) 네트워크를 생성하여 이온 전달에 필요한 다공성을 제공합니다.
이러한 구분 기호의 주요 성능 지표는 다공성 그리고 기공 크기 분포 . 다공성이 높으면 전해질 흡수율과 이온 전도성이 향상되어 배터리의 속도 성능과 수명이 향상됩니다. 그러나 전극 입자나 수상돌기의 통과를 방지하기 위해 기공 크기를 주의 깊게 제어해야 하며, 이로 인해 단락이 발생할 수 있습니다.
합성 PP 종이 분리막은 특히 리튬 이온 배터리의 경우 업계 표준이 된 몇 가지 중요한 이점을 제공합니다.
안전성과 성능을 더욱 향상시키기 위해 고급 분리기 설계에는 다층 구조가 포함되는 경우가 많습니다. 일반적인 예로는 PP/PE/PP 삼중막이 있습니다. 이 디자인에서는 녹는점이 낮은 폴리에틸렌(PE) 층이 녹는점이 높은 두 PP 층 사이에 끼워져 있습니다. 이는 "차단" 메커니즘을 제공합니다. 온도가 과열되면 PE 층이 녹아 기공을 닫아 이온 흐름을 효과적으로 차단하고 열 폭주를 방지합니다. 외부 PP 레이어는 더 높은 온도에서도 구조적 무결성을 유지하여 안전 버퍼를 제공합니다.
결론적으로, 합성 PP 종이 보다 정확하게는 미세 다공성 폴리프로필렌 멤브레인은 현대 배터리 기술의 핵심인 고도로 가공된 소재입니다. 높은 내화학성, 열 안정성 및 기계적 강도를 포함한 고유한 특성은 가전제품부터 전기 자동차에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 배터리의 안전성, 신뢰성 및 성능을 보장하는 데 필수적입니다.
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