| 產業用不織布開發與應用心得.doc |
纖維用不織布，應用範圍相當廣泛，依使用對象需求不同其製程也有不同的變化與選擇。其主要功能為隔絕正負極以防
止電池自我放電及兩極短路等問題。講者所分享的不織布適應用在電池內部做為隔離膜使用上，依照電池種類的不同而有不同
作用的隔離膜。很少會去注意瞭解電池的內部蘊藏多少的東西，是相當新奇的議題。 隔離膜主要是由高分子薄膜或是不織布
(Non-woven)纖維材料所構成之多孔結構。它必須對於電解液或是電極材料具有化學以及電化學穩定性；並且必須具有一定的
機械強度，使其能忍受電池於組裝過程中的高張力強度。隔離膜在隔離正負極板，防止短路，可使離子通過，並具保持電解液
的功能。
電池當中的不織布纖維墊(Nonwoven Fiber Mats)是由天然或合成纖維製成，通常有60%~80%的孔隙度，20~50um的孔徑與
100~200um的厚度，纖維的直徑決定了膜厚與表面的平整性，如果纖維直徑接近厚度，則只能有一層的纖維，當有兩條或多條
這樣的纖維彼此相鄰，則結構上可能會出現區域性的開放空間，將無法有效防止正負極的短路，目前用在鎳鎘、鎳氫電池。依
照製程方法如以下所示：
1.Dry-laid materials：是由具撚度的短纖維加工而成,長度約30到60mm, battery separator的應用，其纖維系度一般是
10–20 μm。常應用為鎳鎘電池隔離膜。
2.Wet-laid process：濕式不織布所使用的纖維長度在15 mm以(shot-cut),高度微纖化的材料,如紙漿(pulp)也可以使用；濕
式加工不織布的纖維細度可以使用超細纖維( <10 μm diam) 並獲得非常均勻的不織布產品；濕式不織布製程是鹼性锰電池及鎳
氫電池的標準加工製程,在鎳鎘電池也越來越多人採用。
3.Spun-bond process：紡粘不織布在電池隔離膜的應用需使用細纖維(~ 11 μm) , 一般而言其均勻度比濕式不織布(wet-
laid)差；紡粘不織布在鎳系電池中,常使用於當做薄膜的支撐材料。
4. Melt-blown process：相較紡粘不織布,熔噴不織布是使用高速熱空氣(>100 m/s)來延伸纖維而得到非常細的纖維(<5
μm)；melt-blown battery separators的優點是它具有很好的均勻度及較低的孔徑大小.它的缺點則是強力太小,無法使用於圓形電池
(round cells)；熔噴不織布結合其他加工方式的不織布做複合加工可提升其強力,但會增加整體的厚度。
隔離膜是鋰電材料當中技術門檻最高的一種高附加價值材料，占鋰電池成本的20~25%。隔離膜的安全性、滲透性、孔隙
度及膜厚度將互相影響離子傳導度及機械強度，所以不同的產品必須應用不同的設計方式，如單層、雙層及三層的隔離膜。選
擇使用適當的隔離膜，是相當重要的一環，依據不同的電池種類搭配不同的不織布與製程。
