動力鐵鋰電池隔膜制備工藝：干法和濕法

來源：存能電氣  日期：2019-05-15 09:12  瀏覽量：次

　　動力鐵鋰電池隔膜制備工藝：干法和濕法。熟悉動力鐵鋰電池結構原理的人都知道，鋰電池中的隔膜對于性能的優(yōu)劣起到了至關重要的作用，但鋰電池隔膜的生產工藝有多種且非常復雜，干法和濕法制造，哪種工藝更加成熟?本文存能電氣小編就來詳細聊聊。

　　動力鐵鋰電池隔膜制備工藝：干法和濕法

　　動力鐵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，干法生產工藝又細分為單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝。鋰離子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。

　　鐵鋰電池隔膜干法工藝

　　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。

　　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(tài)間密度的差異，在拉伸過程中，使聚丙烯從晶型轉變形成微孔。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(jù)較大比例。應用范圍：大型鋰離子動力電池（電動汽車、電動摩托車、電動工具、大型儲能設備、軍工用大型電池）

　　鐵鋰電池隔膜濕法生產工藝

　　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(tài)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(fā)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，而且生產出來的動力鐵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池隔膜。應用范圍：高性能鋰離子電池等。

　　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(yōu)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(wěn)定性較差。

　　鋰電池隔膜濕法工藝能否替代干法工藝？

　　作為鋰電池四大核心組成材料之一的隔膜，在鋰電池的成本占比為10%-14%，毛利率高達50%-60%。隔膜的性能極大地影響了鋰電池的界面結構和內阻，進而影響了電池的容量、充放電電流密度、循環(huán)性能等關鍵特性。

　　目前，根據(jù)微孔成孔機理的區(qū)別可以將隔膜生產工藝分為干法與濕法兩種，兩者具有不同的特點。干法拉伸工藝簡單環(huán)保、生產率高但容量保持和安全可靠性低。濕法工藝制得微孔尺寸小且均勻，力學性能和產品均一性更好，適合做高容量電池，但不環(huán)保。濕法工藝隔膜的產量增速較快，業(yè)內專家認為干法工藝將和濕法工藝長期并存。

　　從工藝技術進展來看，目前，我國鋰離子電池隔膜在干法工藝上已經取得重大突破，具備國際一流的制造水平，濕法隔膜工藝技術也不斷提升，近年來產能產量均穩(wěn)步增長。而隨著濕法工藝技術的不斷發(fā)展，我國鋰電池隔膜行業(yè)競爭格局也發(fā)生了一些變化。

　　從目前市場的應用來看，從全球鋰電池企業(yè)的選擇來看，干法隔膜和濕法隔膜并存。鐵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，都能很好地滿足不同領域產品的需求。