鋰電隔膜濕法生產(chǎn)工藝和干法生產(chǎn)工藝的優(yōu)勢(shì)

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(chǎn)工藝和干法生產(chǎn)工藝的優(yōu)勢(shì)。鋰電池隔膜的生產(chǎn)工藝分為干法生產(chǎn)工藝和濕法生產(chǎn)工藝兩大類。鋰電池中的隔膜對(duì)于性能的優(yōu)劣起到了至關(guān)重要的作用，但電池隔膜的生產(chǎn)工藝有多種且非常復(fù)雜，干法和濕法制造，哪種工藝更更有優(yōu)勢(shì)?

　　鋰電隔膜濕法生產(chǎn)工藝和干法生產(chǎn)工藝的優(yōu)勢(shì)：

　　在濕法隔膜領(lǐng)域，目前國(guó)內(nèi)還處于進(jìn)口替代的前期。在干法隔膜領(lǐng)域，白皮書認(rèn)為目前干法隔膜基本相對(duì)成熟，競(jìng)爭(zhēng)情況相對(duì)濕法而言更為激烈，且基本能完全替代進(jìn)口隔膜，面臨著價(jià)格下行的壓力。

　　濕法生產(chǎn)工藝將液態(tài)烴或一些小分子物質(zhì)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(jìn)行相分離，壓制得膜片，再將膜片加熱至接近熔點(diǎn)溫度，進(jìn)行雙向拉伸使分子鏈取向，最后保溫一定時(shí)間，用易揮發(fā)物質(zhì)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(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，再高溫退火獲得高結(jié)晶度的取向薄膜。這種薄膜先在低溫下進(jìn)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(jìn)劑，利用聚丙烯不同相態(tài)間密度的差異，在拉伸過程中發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變形成微孔，用于生產(chǎn)單層PP膜。目前中國(guó)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(chǎng)占據(jù)較大比例。應(yīng)用范圍：大型鋰離子動(dòng)力電池。

　　電池隔膜技術(shù)目前已經(jīng)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(duì)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。

　　干法可細(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(guó)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(chǎng)占據(jù)較大比例。應(yīng)用范圍：大型鋰離子動(dòng)力電池

　　鋰電池濕法生產(chǎn)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(zhì)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(jìn)行相分離，壓制得膜片，再將膜片加熱至接近熔點(diǎn)溫度，進(jìn)行雙向拉伸使分子鏈取向，最后保溫一定時(shí)間，用易揮發(fā)物質(zhì)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(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)單層的鋰電隔膜。應(yīng)用范圍：高性能鋰電池等。

　　在物理性能和機(jī)械性能方面，干法單向拉伸工藝生產(chǎn)的隔膜更具有優(yōu)勢(shì)。然而，采用濕法生產(chǎn)工藝生產(chǎn)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(dòng)力電池的大電流充放的要求。相反，由于濕法生產(chǎn)工藝采用聚乙烯基材，聚乙烯基材的熔點(diǎn)只有140℃，所以，與采用干法生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的鋰電池隔膜相比，采用濕法生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的鋰電池隔膜的熱穩(wěn)定性較差。

　　干法成型工藝需要經(jīng)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(jī)在熔融擠出過程控制擠出溫度,保證物料的可流動(dòng)性。冷水機(jī)在冷卻階段給冷卻輥降溫,模溫機(jī)在熱處理階段進(jìn)行加熱。

　　濕法生產(chǎn)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(zhì)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(jìn)行相分離，壓制得膜片，再將膜片加熱至接近熔點(diǎn)溫度，進(jìn)行雙向拉伸使分子鏈取向，最后保溫一定時(shí)間，用易揮發(fā)物質(zhì)洗脫殘留的溶劑。

　　總的來說，鋰電池隔膜技術(shù)目前已經(jīng)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(gè)步驟，成本比濕法低，穩(wěn)定性較差比濕法好。