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(biāo)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(jì)，未來幾年國內(nèi)鋰電池隔膜行業(yè)價(jià)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(qiáng)者恒強(qiáng)、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(jì)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(jī)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(xì)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(jìn)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(bǔ)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)投入比濕法小；但是加工工藝干法的溫度等指標(biāo)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(dá)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(dá)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。