根据结构和组成的不同，将锂离子电池隔膜材料主要分为聚烯炷微孔 膜、无纺布隔膜和无机复合隔膜。
聚烯炷微孔膜
目前，锂离子电池隔膜材料以聚烯姪微孔膜为主。聚烯煙微孔膜的特 点是具有良好的机械强度、孔隙率较高、化学稳定性好，并且成本低廉、 适合工业化生产。商品化的锂离子电池隔膜材料主要有单层聚乙烯（PE）、 聚丙烯（PP）微孔薄膜和聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯（PP/PE/PP）三层微孔复 合膜。聚烯煙微孔膜的制造方法有干法和湿法两种。
干法，又称延伸法，制备工艺包括：熔融挤岀一热处理一拉伸，第一 步是在应力场下将聚烯煙原料熔融挤出，得到具有垂直于挤岀方向平行排 列片晶结构的硬弹性前驱体膜；然后在稍低于熔点温度下进行热处理，目 的是进一步提高结晶度，以促进拉伸过程中微孔形成；最后以一定的拉伸 速度对硬弹性膜拉伸，使片晶结构分离产生微孔结构。多孔结构与聚合物的 结晶性、取向性有关。干法工艺简单且无污染，是锂离子电池隔膜制备的常 用方法，但是该法存在着孔径及孔隙率较难控制的缺点。目前美国Celgard公 司、日本UBE公司釆用此种工艺生产单层PE、PP以及三层PP/PE/PP复合膜。
湿法，又称热致相分离法，是近年来发展起来的一种制备微孔膜的方 法。它是利用高聚物与某些高沸点的小分子化合物在较高温度（一般高于聚合物的熔点）时可形成均相溶液，将溶液预制成膜，溶液在冷却过程中发 生固-液或液-液相分离，采用溶剂萃取、减压等方法脱除小分子化合物，得到互相贯通的微孔膜材料。湿法的原料一般是聚乙烯（PE）,主要用于单层的PE隔膜的制备。湿法可以较好地控制孔径及孔隙率，缺点是需要使用溶剂, 可能产生污染，且成本较高。采用该法制备隔膜的公司主要有美国的Entek、 日本的东燃化学（Tonen,埃克森美孚控股）及日东旭化成（Asahi）等。
干法工艺和湿法工艺生产的隔膜微孔的结构图。由于成孔机理不同，这两种工艺生产的隔膜各有优缺点，干法工艺生产的隔膜微孔呈 狭长状，孔径较大，拉伸强度相对较低，而湿法制备的隔膜孔径较小且分布均匀，横向拉伸强度较高。
图：釆用不同方法制备的聚烯炷微孔膜的微观结构
目前聚烯煙微孔隔膜由于其具有较高的机械强度、良好的化学稳定性、 防水、生物相容性好、无毒性等优点在锂离子电池中广泛应用。但这种隔膜材料还存在以下一些问题。
- 耐高温性能较低
根据锂离子电池的爆炸机理，电池内部温度可能升至230°C,而PE膜 的闭孔温度为130〜140°C, PP膜的闭孔温度为170C左右。当电池发生热 失控时，在急速升温的过程中，聚烯炷隔膜可能来不及阻止电化学反应的 继续进行而使电池的内部达到隔膜的熔融温度，使正负极材料发生大面积 的接触，导致电池发生爆炸，使得锂离子电池存在一定的安全隐患。
- 孔隙率较低
较低的孔隙率不利于溶剂化的锂离子迁移率的提高，因而难以满足电 池快速充放电的要求，影响电池的循环和使用寿命。
- 与电解液润湿性差
由于聚烯煙材料的结晶度高且极性小，使得其与电解液的亲和性较差, 隔膜不能被电解液充分溶胀，无法完全满足电池快速充放电的要求。
无纺布隔膜
鉴于聚烯炷隔膜的局限性，人们积极开发新的隔膜材料以满足锂离子电池的安全性要求。无纺布隔膜因具有可设计孔结构和较高的孔隙率而引起了越来越多的关注。
无纺布隔膜是通过化学、物理或机械的方法将许多纤维黏合缠绕在一 起制成纤维状膜。用于制备无纺布隔膜的纤维既可以是天然纤维，也可以是合成纤维，天然纤维主要包括纤维素及其衍生物；合成纤维包括聚烯煙、聚酰胺（PA）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚偏二氟乙烯（PVDF）、聚氯乙烯（PVC） 以及聚酯（PET）纤维等。无纺布隔膜的主要黏结方法有树脂黏合和热塑性 纤维黏合。树脂黏合是将树脂作为黏结剂喷在纤维网上，然后干燥、热固化，有时还需要加压而成网。热塑性纤维黏合是将低熔点的热塑性纤维作 为黏结剂，由于其比基础纤维的熔点低，可将基础纤维黏合成网，然后用 两个热压辐加压以增强两种纤维的黏结性。为了尽量减少外来黏结剂对电 池性能的不利影响，热塑性黏结方法被广泛用于无纺布电池隔膜的生产。
无纺布隔膜的孔隙率较高（60%〜80%）,它的结构特点是呈现三维孔状，这种结构可有效避免因为针孔造成的短路现象，并有效提高保液率， 还可防止锂枝晶的生长。与聚烯炷隔膜相比，无纺布隔膜在提高透气性和 改善吸液性方面具有独特的优势，并且制备成本较低，将成为锂离子动力电 池隔膜的重要发展趋势之一。近年来，越来越多的美国和日本专利报道了无 纺布隔膜在锂离子电池领域的应用，目前我国对于该领域的研究还较少。
虽然无纺布隔膜在碱镒电池、镣氢和镣镉等二次电池中已有应用，但一直没有实现在锂离子电池中的应用，主要原因在于制备无纺布隔膜的纤维直径一般为10〜20|im,而锂离子电池隔膜的厚度一般要求在3（Him以 下，如果使用传统的合成纤维制备无纺布隔膜，其孔径无法达到要求。因此，采用纳米级的纤维做原材料成为制备无纺布隔膜的发展趋势。静电纺丝法是近年来发展起来的制备无纺布隔膜的新方法，它是指聚合物溶液或 熔体在静电力作用下产生具有较细直径（从纳米到微米）的纤维，与传统的纺丝过程比，得到的纤维有较大的表面积，所制备的隔膜内部可形成交 叉的多孔结构，具有孔隙率高、孔径小等优点。由于静电纺丝技术起步较 晚，存在着理论不完善、生产效率较低、纤维之间不粘连和溶剂回收等问 题，有待进一步的研究和解决。
无机复合隔膜
无机复合隔膜，也称陶瓷隔膜，它是将超细无机颗粒与少量黏结剂黏 结在一起而形成的一种多孔膜。常用的无机颗粒主要有A12Oj.SiO2, TiO2> MgO等，聚合物黏结剂主要有聚偏氟乙烯（PVDF）、偏氟乙烯-六氟丙烯 共聚物（PVDF-HFP）,聚苯胺（PAN）等。由于无机颗粒具有较大的比表 面积和良好的亲水性，因此陶瓷隔膜对非水电解液表现出很好的润湿性, 尤其是对那些高介电常数，难以被聚烯烧膜浸润的电解质，如碳酸乙烯酯 （EC）、碳酸丙烯酯（PC）等，同样具有很好的浸润性。同时，陶瓷膜还具有良好的热稳定性，在高温下热收缩率为零。无机复合隔膜优异的电解液润湿性和热稳定性使得它更适合作为动力电池的隔膜材料。
虽然无机复合隔膜可以提高锂离子电池的安全性，但这种无机复合隔 膜的机械强度存在很大问题，难以满足锂离子电池卷绕和组装的要求。如 果采用增加黏结剂的方法来增强无机复合隔膜的机械强度，但黏结剂的增 加会降低无机复合隔膜的孔隙率，使隔膜电解液的保液率下降，从而影响 锂离子电池的快速充放电性能。
为了解决无机复合隔膜机械强度低的问题，德国Degussa公司于2001 年开发了将聚合物无纺布和陶瓷材料结合在一起的Separion（商品名）系列隔膜。“Separion”系列隔膜是在柔韧的、通孔的纤维素无纺布的上下均 匀地涂上对电解质溶液具有优良润湿性的陶瓷材料，如氧化铝、二氧化硅、 氧化错或它们的混合物。“Separion”系列隔膜不仅解决了机械强度的问题, 而且体现了纤维素受热不易变形的特性，在200°C下不发生收缩和熔融现 象，具有较高的热稳定性，可提高动力电池的安全性。
目前，虽然对于陶瓷隔膜的研究还不多，但由于陶瓷隔膜作为新一代 隔膜与传统隔膜比具有很好的安全性，正逐步成为人们研究的热点方向。