鋰電隔膜濕法生產工藝和干法生產工藝的優勢

來源：存能電氣  日期：2019-04-02 16:56  瀏覽量：次

　　鋰電隔膜濕法生產工藝和干法生產工藝的優勢。鋰電池隔膜的生產工藝分為干法生產工藝和濕法生產工藝兩大類。鋰電池中的隔膜對于性能的優劣起到了至關重要的作用，但電池隔膜的生產工藝有多種且非常復雜，干法和濕法制造，哪種工藝更更有優勢?

　　鋰電隔膜濕法生產工藝和干法生產工藝的優勢：

　　在濕法隔膜領域，目前國內還處于進口替代的前期。在干法隔膜領域，白皮書認為目前干法隔膜基本相對成熟，競爭情況相對濕法而言更為激烈，且基本能完全替代進口隔膜，面臨著價格下行的壓力。

　　濕法生產工藝將液態烴或一些小分子物質與聚烯烴樹脂混合，加熱熔融后，形成均勻的混合物，然后降溫進行相分離，壓制得膜片，再將膜片加熱至接近熔點溫度，進行雙向拉伸使分子鏈取向，最后保溫一定時間，用易揮發物質洗脫殘留的溶劑，可制備出相互貫通的微孔膜材料。

　　干法鋰電池工藝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硬彈性纖維的方法，制備出低結晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜，再高溫退火獲得高結晶度的取向薄膜。這種薄膜先在低溫下進行拉伸形成微缺陷，然后在高溫下使缺陷拉開，形成微孔。

　　干法雙向拉伸工藝通過在聚丙烯中加入具有成核作用的β晶型改進劑，利用聚丙烯不同相態間密度的差異，在拉伸過程中發生晶型轉變形成微孔，用于生產單層PP膜。目前中國三分之一以上產能使用干法雙拉工藝，產品在中低端市場占據較大比例。應用范圍：大型鋰離子動力電池。

　　電池隔膜技術目前已經成熟，無論是干法還是濕法制造的電池隔膜。

　　鋰電池隔膜需要具備的諸多特性，對其生產工藝提出了特殊的要求，而生產工藝包括原材料配方和快速配方調整、微孔制備技術、成套設備自主設計等工藝。

　　干法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硬彈性纖維的方法，制備出低結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能使用干法雙拉工藝，產品在中低端市場占據較大比例。應用范圍：大型鋰離子動力電池

　　鋰電池濕法生產工藝，又稱相分離法或熱致相分離法，濕法工藝將液態烴或一些小分子物質與聚烯烴樹脂混合，加熱熔融后，形成均勻的混合物，然后降溫進行相分離，壓制得膜片，再將膜片加熱至接近熔點溫度，進行雙向拉伸使分子鏈取向，最后保溫一定時間，用易揮發物質洗脫殘留的溶劑，可制備出相互貫通的微孔膜材料。

　　濕法生產工藝，不僅可制備出相互貫通的微孔膜材料，而且生產出來的鋰電池隔膜具有較高的縱向和橫向強度。目前，濕法生產工藝主要用于生產單層的鋰電隔膜。應用范圍：高性能鋰電池等。

　　在物理性能和機械性能方面，干法單向拉伸工藝生產的隔膜更具有優勢。然而，采用濕法生產工藝生產出來的鋰電池隔膜具有較高的孔隙率和良好的透氣性，可以滿足動力電池的大電流充放的要求。相反，由于濕法生產工藝采用聚乙烯基材，聚乙烯基材的熔點只有140℃，所以，與采用干法生產工藝生產的鋰電池隔膜相比，采用濕法生產工藝生產的鋰電池隔膜的熱穩定性較差。

　　干法成型工藝需要經過熔融擠出→高倍拉伸→冷卻→熱處理→拉伸→熱定型→分切一收卷等步驟,模溫機在熔融擠出過程控制擠出溫度,保證物料的可流動性。冷水機在冷卻階段給冷卻輥降溫,模溫機在熱處理階段進行加熱。

　　濕法生產工藝，又稱相分離法或熱致相分離法，濕法工藝將液態烴或一些小分子物質與聚烯烴樹脂混合，加熱熔融后，形成均勻的混合物，然后降溫進行相分離，壓制得膜片，再將膜片加熱至接近熔點溫度，進行雙向拉伸使分子鏈取向，最后保溫一定時間，用易揮發物質洗脫殘留的溶劑。

　　總的來說，鋰電池隔膜技術目前已經成熟，無論是干法還是濕法制造的電池隔膜。但干法不需要萃取這個步驟，成本比濕法低，穩定性較差比濕法好。