生產(chǎn)鋰電池隔膜工藝技術(shù)—干法和濕法隔膜

來源：存能電氣  日期：2019-08-13 13:51  瀏覽量：次

　　生產(chǎn)鋰電池隔膜工藝技術(shù)—干法和濕法隔膜。鋰電池隔膜生產(chǎn)工藝復(fù)雜，鋰電池隔膜具有的諸多特性以及其性能指標的難以兼顧決定了其生產(chǎn)工藝技術(shù)壁壘高、研發(fā)難度大。鋰電隔膜是鋰電四大關(guān)鍵組件中技術(shù)壁壘最高的組件，目前市場上的生產(chǎn)工藝主要是干法單向拉伸、干法雙向拉伸和濕法。

　　生產(chǎn)鋰電池隔膜工藝技術(shù)

　　作為世界上大的鋰電池生產(chǎn)制造基地和第二大鋰離子電池生產(chǎn)國和出口國，中國對隔膜的需求日益增加。2013年，中國國內(nèi)隔膜的市場容量為5.38億平方米，同比增長40.40%。2013年國產(chǎn)隔膜的產(chǎn)量約為國內(nèi)隔膜市場容量的50%左右，但是同比增速保持了54.31%。

　　據(jù)預(yù)計，未來幾年國內(nèi)鋰電池隔膜行業(yè)價格競爭將愈趨激烈，迎來行業(yè)大洗牌，缺技術(shù)、少品牌、短資金這將被淘汰出局，尤其是中小企業(yè)境地不容樂觀。市場特征將呈現(xiàn)強者恒強、弱者出局的趨勢。

　　鋰離子電池隔膜需要具備的諸多特性，對其生產(chǎn)工藝提出了特殊的要求，而生產(chǎn)工藝包括原材料配方和快速配方調(diào)整、微孔制備技術(shù)、成套設(shè)備自主設(shè)計等工藝。其中，微孔制備技術(shù)是鋰電池隔膜制備工藝的核心，根據(jù)微孔成孔機理的區(qū)別可以將隔膜工藝分為干法與濕法兩種。

　　鋰電池干法隔膜工藝介紹

　　鋰電池干法隔膜可細分為單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝。干法單向拉伸工藝是通過生產(chǎn)硬彈性纖維的方法，制備出低結(jié)晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜，在高溫退火過程中，獲得高結(jié)晶度的薄膜。這種薄膜先在低溫下進行拉伸形成微缺陷，然后高溫下使缺陷拉開，形成微孔。目前中國三分之一以上產(chǎn)能使用干法雙拉工藝，產(chǎn)品在中低端市場占據(jù)較大比例。

　　鋰電池濕法隔膜替代干法隔膜的趨勢已經(jīng)形成

　　濕法生產(chǎn)工藝，不僅可制備出相互貫通的微孔膜材料，而且生產(chǎn)出來的鋰電池隔膜具有較高的縱向和橫向強度。目前，濕法生產(chǎn)工藝主要用于生產(chǎn)單層的鋰電池隔膜。

　　與干法隔膜相比，濕法隔膜厚度更薄，精密程度更高，拉伸強度更為理想，孔隙率更高，透氣性更好，有著更為均勻的孔徑和更高的橫向收縮率。濕法隔膜的穿刺強度更高，更有利于延長電池壽命，體現(xiàn)出了明顯的性能優(yōu)勢。

　　濕法隔膜相對于干法來說，其性能更好且更能夠適應(yīng)鋰電池高能量密度化的發(fā)展趨勢，但成本較高。由于新能源車補貼政策對電池能量密度提出更高要求，三元電池占據(jù)主流使得濕法隔膜需求量日益提升。

　　鋰電池濕法隔膜在性能和安全程度方面有著超越干法的顯著優(yōu)勢，更能夠適應(yīng)當(dāng)前新能源車電池向高能量密度化發(fā)展的趨勢。

　　鋰電池濕法隔膜和干法隔膜的區(qū)別

　　a、干法隔膜由于工序簡單，固定資產(chǎn)投入比濕法??；但是加工工藝干法的溫度等指標控制難，濕法的工藝更簡單；

　　b、干法可以做三層膜，鋰電池濕法隔膜只能做單層膜；（三層膜的優(yōu)勢在于熱關(guān)閉溫度是135度，但是熱穩(wěn)定溫度為160度，可以防止熱慣性，有25度的空間，更安全）

　　c、干法和濕法鋰電池隔膜除了加工工藝不同，使用的原料也不同。干法使用的原料是流動性好、分子量低的，所以高溫只能達到135度，遇熱會收縮，安全性不適合做大功率、高容量電池；濕法使用不流動、分子量高的原料，熱關(guān)閉溫度可以達到180度，能保證大功率鋰電池的安全性；

　　d、在生產(chǎn)一般的鋰電池方面，干法隔膜具有優(yōu)勢，成本低、污染小、孔更均勻；大功率電池方面濕法有優(yōu)勢，主要是安全性和熱收縮性小。

　　據(jù)了解，隔膜的優(yōu)異與否直接影響鋰電池的容量、循環(huán)能力以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。