锂离子电池隔膜性能参数的表征（一）：结构特性

锂离子电池隔膜的结构特性主要包括厚度、孔径及分布、孔隙率、透过性、微观形貌等参数。

1）厚度：锂离子电池隔膜的厚度一般＜25μm。在保证一定的机械强度的前提下，隔膜的厚度越薄越好。目前，消费电子类电池因其能量密度要求高大都采用湿法PE薄隔膜，已经达到应用9um隔膜的水平。而电动汽车（EV）和混合电动汽车（HEV）所用大都采用膜厚20μm或16μm的干法隔膜，主要考虑到价格问题。其厚度均匀性也是电池一致性的重要指标。

2）孔径及分布：作为锂离子电池隔膜材料，本身具有微孔结构，容许吸纳电解液；为了保证电池中一致的电极/电解液界面性质和均一的电流密度，微孔在整个隔膜材料中的分布应当均匀。孔径的大小与分布的均一性对电池性能有直接的影响：孔径太大，容易使正负极直接接触或易被锂枝晶刺穿而造成短路；孔径太小则会增大电阻。微孔分布不匀，工作时会形成局部电流过大，影响电池的性能。

3）孔隙率：孔隙率对膜的透过性和电解液的容纳量非常重要。可以定义为：孔的体积与隔膜所占体积的比值，即单位膜的体积中孔的体积百分率，它与原料树脂及制品的密度有关。

4）透过性：透过性可用在一定时间和压力下通过隔膜气体的量的多少来，表征，主要反映了锂离子透过隔膜的通畅性。隔膜透过性的大小是隔膜孔隙率、孔径、孔的形状及孔曲折度等隔膜内部孔结构综合因素影响的结果。

5）微观形貌：隔膜的表面形态结构也可用扫描电子显微镜（SEM）或者原子力显微镜（AFM）观测到。湿法工艺可以得到复杂的三维纤维状是拉伸结构的孔，孔的曲折度相对较高。而干法工艺成孔，因此孔隙狭长，孔曲折度较低，透气度和强度都得到提高。