最近，移動電源行業(yè)掀起了一場不小的波瀾。6月以來，安克創(chuàng)新、羅馬仕等知名品牌相繼宣布召回超過120萬臺充電寶，原因直指電芯安全隱患——其中羅馬仕三款型號（PAC20-272、PAC20-392、PLT20A-152）召回量就達49萬臺。公告中提到的“電芯原材料缺陷”“隔膜絕緣失效”等術語，讓普通用戶看得一頭霧水，但背后隱藏的卻是鋰電池安全的核心問題：隔膜失效引發(fā)的脹氣與熱失控。

羅馬仕召回公告（來源：深圳市市場監(jiān)督管理局）

安克創(chuàng)新召回公告（來源：安克創(chuàng)新官網）

這些召回產品中，部分電芯因隔膜材料或工藝缺陷（如雜質殘留、熱穩(wěn)定性不足），在長期充放電后逐漸失去絕緣功能，導致內部短路。短路瞬間的焦耳熱觸發(fā)電解液分解，產生大量氣體（如CO、H），電池內部壓力驟增，最終引發(fā)鼓包甚至燃燒。而這一連鎖反應的起點，往往源于那層僅幾十微米厚、卻關乎生死的“隱形守護者”——隔膜。

隔膜在鋰電池中的作用看似簡單：物理隔離正負極，防止短路。但它的失效機制卻復雜得多：

高溫下熔縮（如PE材質135°C即軟化），失去隔離能力；孔隙阻塞導致離子傳輸不均，誘發(fā)析鋰和枝晶生長；雜質催化副反應，加速產氣。

近期充電寶的集中召回，正是隔膜質量控制失控的典型案例。部分廠商為降低成本，采用低品級隔膜，其隔膜在循環(huán)中更易被電解液副產物腐蝕老化，最終引發(fā)安全事故。

本文將結合行業(yè)案例與技術原理，解析隔膜如何從“守護者”變?yōu)椤耙�爆點”，并探討材料與工藝的優(yōu)化方向。畢竟，每一塊鼓包的電池背后，都可能是一場本可避免的危機。

 電池熱失控誘因

1. 隔膜熱收縮導致短路

機制：商用隔膜（如PE/PP）熔點較低（PE約135°C，PP約165°C）。當電池過熱時，隔膜熔融收縮，失去隔離作用，引發(fā)正負極短路。短路瞬間產生大量焦耳熱，觸發(fā)電解液分解、SEI膜破裂等連鎖反應，釋放CO、H、烴類等氣體。

三星Note 7電池事故中，隔膜收縮導致內短路是起火主因之一。

2. 隔膜褶皺與氣體滯留

注液過程：電解液（如DMC溶劑）浸潤隔膜時，毛細作用使隔膜局部隆起，與極片間形成間隙。氣體（如化成產氣的CO/H）在此積聚，導致褶皺加劇，阻礙氣體排出。

后果：氣體積壓增大電池內阻，局部電流密度升高，加速析鋰和副反應產氣。

DMC在不同隔膜上浸潤的行跡

3. 隔膜孔隙阻塞加劇副反應

壓力影響：外部約束或內部膨脹應力壓縮隔膜孔隙（如>12 MPa時孔隙閉合），離子電導率下降。局部電流不均促使負極析鋰，鋰枝晶刺穿隔膜引發(fā)微短路，持續(xù)消耗電解液并產氣。

4. 隔膜雜質催化分解反應

金屬雜質：隔膜涂層（如AlO）若含Fe、Cu等雜質，在高壓下溶出并遷移至負極，催化電解液分解，產生CO和H。

水分殘留：隔膜烘烤不充分時，殘留水分與LiPF反應生成HF，腐蝕電極并產氣。

解決方案與行業(yè)實踐

1.耐高溫隔膜： 

陶瓷涂層（AlO/SiO）隔膜：耐熱性提升至200°C以上。

芳綸/聚酰亞胺隔膜：熔點>300°C，抑制熱收縮。

2.結構優(yōu)化： 

雙面PVDF涂層隔膜：增強與極片粘結力，減少注液褶皺。

變張力卷繞工藝：控制隔膜張力在5–10 N，避免過度拉伸。

3.工藝控制： 

隔膜Gurley值控制在300–500 s/100mL，平衡透氣性與安全性。

總的來說，通過材料改性（如陶瓷涂層）、結構設計（雙面粘結）和工藝優(yōu)化（張力控制），可顯著抑制隔膜相關的脹氣問題，提升電池安全性。如果隔膜選擇或使用不當，電芯在長期使用之后就有可能發(fā)生脹氣鼓包風險。

以上內容均為本人日常作，交流，閱讀文獻所得，由于本人能力有限，文中闡述觀點難免會有疏漏，歡迎業(yè)內同仁積極交流，共同進步！

參考資料（鋰電解碼資料庫可下載）：

1.鋰離子電池高安全復合隔膜的挑戰(zhàn)和未來展望，鐘國彬

2.鋰離子電池內隔膜褶皺的原因及消除，閆曉清

       原文標題 : 從充電寶召回事件，看鋰電池安全的“隱形守護者”——隔膜