生產鋰電池隔膜工藝技術—干法和濕法隔膜

來源：存能電氣  日期：2019-08-13 13:51  瀏覽量：次

　　生產鋰電池隔膜工藝技術—干法和濕法隔膜。鋰電池隔膜生產工藝復雜，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工藝技術壁壘高、研發難度大。鋰電隔膜是鋰電四大關鍵組件中技術壁壘最高的組件，目前市場上的生產工藝主要是干法單向拉伸、干法雙向拉伸和濕法。

　　生產鋰電池隔膜工藝技術

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

　　據預計，未來幾年國內鋰電池隔膜行業價格競爭將愈趨激烈，迎來行業大洗牌，缺技術、少品牌、短資金這將被淘汰出局，尤其是中小企業境地不容樂觀。市場特征將呈現強者恒強、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。其中，微孔制備技術是鋰電池隔膜制備工藝的核心，根據微孔成孔機理的區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。

　　鋰電池濕法隔膜替代干法隔膜的趨勢已經形成

　　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，體現出了明顯的性能優勢。

　　濕法隔膜相對于干法來說，其性能更好且更能夠適應鋰電池高能量密度化的發展趨勢，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勢，更能夠適應當前新能源車電池向高能量密度化發展的趨勢。

　　鋰電池濕法隔膜和干法隔膜的區別

　　a、干法隔膜由于工序簡單，固定資產投入比濕法小；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；（三層膜的優勢在于熱關閉溫度是135度，但是熱穩定溫度為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、在生產一般的鋰電池方面，干法隔膜具有優勢，成本低、污染小、孔更均勻；大功率電池方面濕法有優勢，主要是安全性和熱收縮性小。

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