前言：聚丙烯纤维拥有良好的耐碱性和低熔点等性能，将聚丙烯纤维应用到电池隔膜材料当中，能够有效提高电池隔膜的抗氧化性。湿法非织造工艺是聚丙烯纤维生产和制作应用的主要工艺，当前我国对该工艺的研究和发展尚未形成较为成熟的技术标准和体系。对电池隔膜材料生产中的聚丙烯纤维应用情况进行分析，能够为电池隔膜材料的生产提供一定的技术发展思路。
一、电池隔膜材料
隔膜材料是生产电池过程中的一项重要内容，隔膜材料的生产质量会直接关系到电池的质量安全和性能。隔膜材料在电池中主要是通过隔离电池中的正负极，避免两极间直接形成电子通路，从而保证电池的质量以及电池的放电容量。从这种意义上来说，隔膜材料是电池生产制作的必备内容之一。为了能够保证电池应用的质量安全，在生产电池的过程中，逐渐形成了隔膜材料的应用标准和技术要求，即高膜本身是否具有耐化学腐蚀、吸收与保持电解液的能力[1]。与此同时，隔膜材料本身也需要具有均匀的孔径和孔率，且隔膜本身的厚度也要更加均匀。
伴随着现代科学技术水平的不断提高，越来越多的高性能电池被应用到各种类型的电子产品和工业产品当中。这种高性能的电池中应用的隔膜材料一般是以由合成纤维和无机纤维组成的非织造布为主，而由于不同乐行的产品对电池性能的要求不同，因而在隔膜材料的制作上也会选择多种纤维进行混合炒造。在这种应用隔膜材料和纤维混合制造的研究发展过程中，湿法工艺以其独有的原料适应范围广、良好的产品均匀性以及高效率的生产等优势，在电池隔膜材料的生产制作中应用比例和规模逐渐扩大[2]。而从当前生产碱性电池应用的隔膜材料来看，应用的聚乙烯醇、聚酰胺等纤维都具有明显的耐碱性和抗氧化性。与这些纤维材料相比，聚丙烯纤维不仅有着良好的耐碱性和抗氧化性，在电池隔膜材料涉及到的其他性能中也有着较为明显的应用优势，因而聚丙烯材料已经成为当前电池隔膜材料生产的首选隔膜材料。
二、电池隔膜材料生产中聚丙烯纤维应用的具体分析
尽管聚丙烯纤维在实际应用中能够体现出较为明显的应用优势，但由于聚丙烯纤维也需要依靠湿法工艺来进行制造，在应用这种工艺时，很容易因为聚丙烯纤维分子漂浮在水面上而增加隔膜材料的生产难度。基于这一要求，在电池隔膜材料生产中应用聚丙烯纤维时，需要对聚丙烯纤维进行一定的亲水性处理，才能够让其在电池割木材料中发挥更重要的作用[3]。在对电池隔膜材料生产中的聚丙烯纤维应用进行分析时，主要可以从以下几个方面来入手：
（一）聚丙烯纤维电池隔膜的制造方法
应用聚丙烯纤维来制造电池隔膜材料，一般需要应用非制造工艺。干法产品是电池隔膜材料制作的重要组成部分，在应用聚丙烯纤维的基础上，干法产品通常以热轧非织造布为主，能够呈现出良好的机械强度性能。对于碱性电池来说，一方面由于受到电池生产制作的高容量和小型化发展要求，需要降低隔膜材料的密度，另一方面出于电池应用安全性能的要求，需要尽量避免电池在使用中出现短路的情况。在这种要求下，如果应用以往的纺粘非织造布和熔喷非织造布，在隔膜面的均匀密度和机械强度等方面都很难满足电池生产的技术标准要求。而应用湿法非织造工艺，不仅能够满足应用聚丙烯纤维的应用要求，也能够满足纤维分布均匀、提高电池质量标准的要求。
（二）聚丙烯纤维电池隔膜的亲水改性方法
基于聚丙烯纤维在实际应用中存在的亲水性方面的问题，要想将聚丙烯纤维应用到电池隔膜材料的生产中，可以应用一定的亲水改性方法。表面活性剂处理、磺化处理、等离子体处理以及辐射接枝处理都是亲水改性方法的主要类型。
具体来说，表面活性剂处理的方法虽然能够在一定程度上改善聚丙烯纤维的亲水性，但在应用湿法工艺对聚丙烯纤维进行加工时，这种亲水性在隔膜成型之后就会流失，而如果应用干法工艺，将聚丙烯纤维先制成非织造布，然后再对其进行隔膜处理，聚丙烯纤维的表面活性剂溶解之后，隔膜材料也会失去亲水性。因而这种方法并不具有广泛的适用性。而其他三种对聚丙烯纤维电池隔膜进行亲水改性的方法，能够依据电池生产情况以及对隔膜材料生产技术标准要求的不同，选择合适的亲水改性方法，让电池隔膜材料能够呈现出更为明显的亲水性和耐久性。在这些亲水改性方法当中，国外经常应用磺化处理的方法来满足聚丙烯纤维的切实感性要求，而我国近年来则更多地将聚丙烯纤维的亲水处理研究集中到低压等离子体处理的方法当中。
（三）辐射接枝亲水改性技术
在对电池隔膜材料中应用的聚丙烯纤维进行分析时，需要重点关注辐射接枝亲水改性技术对于改善聚丙烯纤维亲水性能和提高电池隔膜材料质量的作用。这主要是因为这种亲水改性技术是公认的较为理想的对聚丙烯纤维的亲水性能进行改善和调整的方法。辐射接枝亲水改性技术主要是指依靠接枝共聚反应的原理，在应用聚丙烯纤维生产电池隔膜材料的过程中，将亲水性的单体以化学键的形式与聚丙烯纤维进行结合。因为这一结合能够呈现出明显的牢固性特征，因而对于改善聚丙烯纤维的亲水性能具有重要的作用。从当前应用聚丙烯纤维来生产电池隔膜材料的生产情况来看，之所以能够应用辐射接枝亲水改性技术来调整和改善聚丙烯纤维的亲水性能，主要是因为可以通过紫外线以及高能物理射线等辐射源来引发接枝共聚反应。
依据辐射以及接枝反应发生的先后顺序不同，一般可以将辐射接枝亲水改性技术分为预辐射法和共辐射法两种类型。预辐射法主要是指在对聚丙烯纤维进行辐射之后，聚丙烯纤维会产生自由基，当亲水性单体与这些自由基充分混合之后就会发生接枝反应；而共辐射法则主要是指在将聚丙烯纤维与亲水性的单体进行充分混合之后，再对混合物进行辐射，在辐射的过程中发生接枝反应。结合两种应用方法的实验结果差异，发现应用预辐射法会对聚丙烯纤维造成较为明显的损伤，且整个工艺过程比较复杂。因而在影院辐射接枝亲水改性技术时，一般应用共辐射法来满足接枝反映和改善聚丙烯纤维浸水性能的要求。在实际的生产过程中，应用辐射接枝亲水改性技术来对聚丙烯纤维的亲水性能进行调整，既可以选择在加工成非织造布之前，也可以选择在加工成非织造布之后。
尽管聚丙烯纤维在电池隔膜材料中的应用能够体现出良好的性能，但由于目前我国对聚丙烯纤维的研究仍处于初期的发展阶段，因而在生产聚丙烯纤维和亲水改性的过程中仍然存在一定的问题，仍需要不断提高聚丙烯纤维的应用研究水平。
结论：综上所述，应用聚丙烯纤维能够有效提高电池隔膜材料的性能，对促进电池整体质量安全的提高具有重要的作用。聚丙烯纤维在电池隔膜材料中体现出来的应用优势，使得其能够成为当前我国电池隔膜材料应用和发展的一个主要方向。在对电池隔膜和聚丙烯纤维进行研究的过程中，需要以进一步改善现有的聚丙烯纤维性能为主要目标，不断提高工艺的适应性，让聚丙烯纤维能够被应用到更多的行业领域当中。
参考文献：
[1]丁大欢. 聚丙烯纤维在电池隔膜材料生产上的应用[J]. 化工管理,2021,(32):11-12.
[2]李荣年, 碱锰电池隔膜材料关键技术研究与应用. 浙江省,浙江鹏辰造纸研究所有限公司,2020-11-23.
[3]陈芳杰,张高宾. 锂离子电池隔膜材料的检测与评估方法[J]. 电池工业,2020,24(04):184-187.
