但其缺點是孔隙度過低、對部分電解液潤濕性不佳、及熱安定性侷限在165°C 以下。 Tonen Chemical Nasu 公司與ExxonMobili's Affiliate 合作開發新材質的隔離膜，可提升熱安定性至185°C，同時保有良好之機械強度。 德國Degussa 公司使用PET 不織布材質作為基材，塗佈奈米陶瓷顆粒形成隔離膜（圖四），可提升熱安定性至260°C ，同時對電解液有相當好之潤濕性，但此種隔離膜機械強度不佳是其缺點。 Matsushita Battery Industrial(MBI)公司推出熱阻層(Heat Resistance Layer)技術電池，提升鋰電池之安全性，在極板與隔離膜中間加入一層金屬氧化物層（圖五），當電池被異物刺穿造成局部短路時，藉由熱阻層防止聚烯烴隔離膜過熱收縮，造成正負極極板短路引起爆炸。
此外，誠美材處分昆山子公司恒美光電100％股權給福信企業，在資金收回之後公司財務狀況更為健全。 誠美材表示，解除債務協商之後，因應營運持續成長，公司預計今年資本支出投入約為8.45億元，主要用於新產品及配套技術開發、產能優化及中長期高值化轉型，新產品積極致力於車載產品、行動穿戴產品、高值化產品的推動。 明基材耕耘車用隔離膜市場多年，受惠於油電混合車、電動車出貨攀升，隔離膜需求爆發。 明基材董事長陳建志表示，今年電池隔離膜產能相當吃緊，隨著汽車產業升級、電動車、自駕車趨勢成形，預期未來十年電池隔離膜需求將大增八～十倍。 不過隔離膜進入門檻高，現在購置設備的leadtime前置時間長達兩年，還要技術研發、驗證，接下來還要和電池芯廠合作、進入車廠也需要驗證時間，現在布局可能要五～六年後才會有貢獻。
電池隔離膜: 鋰電池隔離膜之應用與安全對策
隔離膜在鋰電池中扮演關鍵性的角色，其介於正極與負極之間以防止電極產生物理性的電接觸，而允許自由離子可於其間通過，電子流則被隔絕以防止短路發生。 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。 實質上，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。
內部也在評估於雲科投資新廠，預定2023年量產，新廠產能規模約1億米平方，屆時兩岸總產能上看2億米平方，營收貢獻也將是倍數成長。 對於偏光片市況，總經理劉家瑞表示，目前因為貨運塞港的關係，面板庫存在海上漂，供應鏈擔心庫存問題，面板需求會降低，因此面板報價反轉向下。 電池隔離膜2023 不過目前看到第三季偏光片訂單穩定度沒問題，供需和價格都穩定，明年市況還在觀望。
電池隔離膜: 電動工具(小電芯)應用
此外，隔離膜吸取電解液的速度也很重要，由於鋰電池的組裝是先將正負極與隔離膜捲繞（或是堆疊）於罐體中，再注入電解液，一個能迅速吸飽電解液的隔離膜，可以提升鋰電池組裝的方便性。 鋰電池主要材料有正、負極材料以及隔離膜等，隔離膜是放正負極中，可防止電池自我放電、兩極短路等問題，為微孔性/多孔性之薄膜，主要功能讓離子自由通過，並隔絕正負極直接接觸，明基材所開發產品為三層(兩層PP+一層PE)高分子組成微孔層隔離膜產品。 基本的鋰電池設計包含四個基本成分，分別為正極、負極、電解液及隔離膜，其排列方式如圖一所示。 隔離膜是放置於兩極中間，最主要的功能為避免兩極接觸並確保離子可以在其中傳遞。 雖然隔離膜沒有參與電化學反應，但是其結構及性質會影響到鋰電池的效能，例如循環壽命、安全性、能量密度、功率密度及電池厚度等。
背後有微軟（Microsoft Corp.）創辦人比爾蓋茲（Bill Gates）撐腰的車用電池新創企業 QuantumScape，似乎解決了樹枝狀結晶問題，能加快充電速度。 陳建志表示，所有電池應用都成長，其中又以車用成長最大，除了純電動車之外，油電也在成長。 電池隔離膜2023 而且因為碳中和問題，綠電含量低的國家都回來走油電混合車，日本車廠傾向於油電混合車，中國政府去年底頒布獎勵規則、把油電混合車放回來，很多車廠又回頭開發油電混合車。 (2)多孔性高分子膜(Microporous polymeric Membranes)：孔隙率約40%，膜厚約20um，當電池出現不正常高溫時，多孔性高分子膜由於其結晶態與無型態之間的密度差，在軟化點溫度開始收縮，一般用在商業鋰電池。 陳建志進一步指出，明基材電池應用材料主要是隔離膜，屬於石化原料，短期受石油價格波動影響程度較大，正極材料漲價則估對營運影響有限。 華爾街日報 15 日報導，在鋰離子電池中，樹枝狀結晶是指鋰的針狀沉積物，類似極微小的樹枝。
電池隔離膜: 隔離膜
隔離膜修飾對於電池性能及安全性影響評估為了評估隔離膜修飾之後對於電池性能的影響，我們將含浸PVdF (Polyvinylidene Fluoride)之後的PE 隔離膜廠商樣品組成LiNiCoAlO2/C 鋁箔包（400 mAh）全電池進行電性測試，並與一般之聚烯烴隔離膜結果進行比較。 圖六為含PVdF 修飾及一般隔離膜全電池之放電能力，由圖可知電池採用PVdF 電池隔離膜 修飾隔離膜可提升電池之放電能力，在5C 條件下PVdF 修飾隔離膜可提升約20% 放電能力(84% vs. 64%)。 QuantumScape 執行長 Jagdeep Singh 表示，5 年前發現一種物質，不會形成樹枝狀結晶。 這種物質是由固態、像晶圓一般薄的陶瓷片組成，可在鋰通過電池陰極部分、抵達負極時，把鋰過濾掉。 Singh 直指，這種能防止鋰金屬形成樹枝狀結晶的固態隔離膜（Separator）是關鍵突破點。 明基材近年推動轉型，第二季偏光片營收比重仍高達83％，公司目標在2023年非偏光的營收比重要拉高到四成。
在不斷努力之下，我們成功的研發出擁有高良率、高穩定性、高環境耐受性且能配合客製化的多功能乾式隔離膜，我們的產品廣泛應用在鋰電池與電芯中，供應給多家知名電芯廠，展現我們的技術能力與產出實力。 我們在高階多層複合材料的薄膜研發上，取得了多項突破與成功，也通過了多家海外客戶驗證，並取得國際性專利。 在台灣，前瞻能源科技已經成為研發、製造、供應高性能微多孔隔膜的重要領導品牌之一。 為防止上述情形發生，開發出更具安全性的先進隔離膜來提升電池安全性，是極為重要的。 電池隔離膜2023 兩性離子交換膜（AIEM）同時包含陰離子和陽離子交換基團，並提供AEM和CEM膜的特性（圖3）。
電池隔離膜: 鋰電池隔離膜發展趨勢與近況
當MOF設計用於膜時，應同時考慮其的穩定性，疏水性/親水性，滲透性和傳導性。 MOF中的金屬-配體鍵結最容易水解，因此在較早期研究中MOF在水性化學環境中不穩定，金屬-配體鍵的脆弱性使得這些較早的MOF主要用於氣體分離而不是液液分離；然而，近年來已研究出了多種在水中穩定的MOF，特別是作為固體電解質。 與MOF相似的共價有機骨架（COF）由於具有高孔隙率，高度組織化的通道和增強的穩定性，因此在高級膜應用中是相當有吸引力的候選物。 MOF和相關多孔結構中的分子在吸附，運輸和分離方面的優異性能是由於它們在調節骨架及其孔的組成和幾何形狀方面具有無與倫比的靈活性。 因此，它們仍然是電化學分離應用上的重要候選者，但其大規模生產的成本，長期穩定性和循環壽命則仍有待解決。
即使是全氟化膜在VRFB中也表現出優異的電化學性能，它們的高釩離子交叉或低離子選擇性是阻礙它們在VRFB中進一步的應用，因此大多數改性的全氟膜專注於提高其在VRFB中的離子選擇性。 電池隔離膜 Nafion的表面由膜中的極性叢集組成，從而增強了釩離子交叉滲透，通過使用無機奈米粒子填充這些極性叢集，使得極性奈米叢集被封閉而降低釩離子交叉滲透。 在Nafion上層壓聚合物層或沉積聚電解質是降低釩離子滲透性的一種替代方法，但這樣的系統也容易使膜膨脹(swelling)。 許多研究團體已經考慮過其他不基於Nafion的陽離子交換膜，包括磺化聚醚醚酮(SPEEK)膜。 SPEEK膜通常表現出足夠的質子傳導性，但比Nafion具有更高的溶脹率，導致其機械穩定性降低，這可以通過交聯SPEEK矩陣來製備具有良好尺寸和機械穩定性的VRFB膜[4]，交聯的SPEEK膜在質子電導率和釩滲透率(離子選擇性)之間表現出良好的平衡，這使該膜在VRFB電池中具有良好的性能。 隔離膜的結構與特性 隨著技術的發展， 衍伸出很多不同型態的隔離膜，根據不同的組成及結構大致上可以分成四大類1.微孔隙薄膜；2.改質薄膜；3.不織布；4.複合薄膜。
電池隔離膜: 鋰電池材料
目前四大產品線成形，包括光學材料、電池材料和醫療產品今年都有不錯的成長，偏光片雖然沒有大規模產能投資，今年營收還是成長。 明基材目前整體電池隔離膜產能約落在4,000萬平方米，去年加擴充安徽蕪湖、台灣雲林兩地產線，依照擴產計畫，今年年底蕪湖廠產能將提升至1億平方米，台灣雲科廠產線預計2023年投產，屆時電池隔離膜總產能將達1.7～1.8億平方米。 明基材表示，目前日本第二家車廠客戶認證正在進行中，預估最快明年有貢獻，而既有的日本客戶，加上中國、泰國等地大巴及電動船需求，今年都明顯成長，產能持續供不應求。 電動車、自駕車趨勢成形，鋰電池隔離膜供不應求，未來十年電池隔離膜需求將大增八～十倍，也吸引偏光片廠積極搶進。 誠美材（4960）也找上日廠技術合作，公司準備投資擴產，搶隔離膜龐大商機。
綜合以上各種製備用於釩氧化還原液流電池隔離膜的方法所需考慮的種種因素，在開發新型膜材料時應考慮的重要因素是高傳導率，低釩離子滲透率和高穩定性。 過去，由於磺酸基的引入而形成高傳導率，使得陽離子膜受到了廣泛的關注；但是與陰離子和兩性類型的膜相比，陽離子交換膜的缺點是其易於造成釩離子滲透而造成放電時間縮短，且VO2+離子進入膜中導致膜氧化，因而降低的機械強度和產生膨脹。 另一組材料是可以製備具有高度選擇性的膜分離和化學性質的金屬有機骨架膜，其有在將來VRFB系統中使用的潛力。
