聚酰亚胺（PI）在隔膜的应用： PI表面改性复合隔膜

PI 在蓄电池隔板中的应用主要有两种。一种是利用 PI 对其它基材的分离器进行改性，制备复合分离器，提高分离器的热稳定性，另一种是单独使用 PI 制备 PI 膜。分别介绍了这两种方法在隔板领域的研究成果。

PI表面改性复合隔膜

传统的聚烯烃隔膜热尺寸稳定性差，在电池温度较高时会收缩甚至熔化，导致电池因正负极接触而短路，从而引发火灾或爆炸。

因此，在聚烯烃表面涂覆陶瓷或复合 PI 可以提高聚烯烃膜的热稳定性。提高基质膜热尺寸稳定性的方法有两种，一种是用 PI 溶液对基质膜进行改性，另一种是用 PI 多孔膜对基质膜进行改性。

(1)PI溶液-表面改性复合膜

在以PI溶液对热尺寸以及稳定性较差的隔膜问题进行研究表面改性时，PI与这类隔膜的复合发展方式主要包括涂覆、静电纺丝等。

可以以聚酰胺酸或聚酰亚胺的形式引入。由于 PI 需要在高温下进行亚胺化，其引入取决于复合膜的热稳定性。

将自制的聚酰亚胺溶解在N-甲基吡咯烷酮中，加入纳米二氧化硅粒子，得到聚酰亚胺涂层溶液。将涂膜液涂在聚丙烯膜的两面，制得纳米二氧化硅涂层改性聚丙烯膜。

经PI涂层改性的PP隔膜在150℃下热收缩率由原来的27%降低至1.8%，尺寸稳定性得到明显改善，提高了电池的使用安全性；

且该膜在同样的充放电条件下，其放电比容也由原来的138mAh/g提高至140mAh/g。将制备的聚酰亚胺酸溶液进行静电纺丝，以熔点高的PET无纺布作为基底，最后在220～250℃下保温1～3h，制备了PI/PET复合膜。

该复合膜具有机械强度高、孔隙率高、吸液保液能力强、热稳定性好的特点。将制备的PI溶于DMAc后，以单向拉伸的聚丙烯隔膜为接收基质，并使聚丙烯隔膜的横向方向与转筒的旋转方向一致，用静电纺丝的方式制备了PI/PP复合隔膜，提高了单向拉伸PP隔膜的横向拉伸强度及整体的穿刺强度，提高了聚丙烯隔膜的热稳定性和安全性。

该方法可以提高传统隔膜的热稳定性，但增加了隔膜的厚度，隔膜厚度的增加会影响电池的充放电倍率和循环性能。

（2）PI 多孔膜改性复合膜

当用PI来改善热尺寸稳定性差的基片膜片时，也可以采用PI多孔膜的改性方法。

PI多孔膜与聚烯烃的复合材料可以膜的形式主要通过胶黏剂粘合，也可在其成膜前以溶液的形式对另一种膜进行涂覆。

通过在 PI 多孔膜上涂覆含有成孔材料的胶粘剂，将成孔材料去除后，对 PI/聚烯烃复合膜进行热压，制备了 PI/聚烯烃复合膜，该复合膜的平均孔径为68 ~ 290nm，具有良好的透气性和机械强度。经过500次充放电后，电池的剩余电容量达到78% ~ 90% ，在150 ~ 180 °C 处理后不发生短路和爆炸，大大提高了电池的安全性。

该复合产生隔膜研究仅有一个两层网络结构，层与层之间形成结合力强，不易出现脱落，该复合使用隔膜的孔径为60～250nm，孔隙率为30％～60％，在500次充放电进行循环后，剩余部分电量为87％～90％，且将充电后的电池发展置于400℃的烘箱中处理30min，无爆炸问题现象已经发生。