鋰電池隔膜生產(chǎn)工藝干法和濕法哪種技術(shù)更加成熟

來源：存能電氣  日期：2020-07-22 16:30  瀏覽量：次

鋰電池隔膜生產(chǎn)工藝干法和濕法哪種技術(shù)更加成熟？自從鋰電池問世以來就廣受喜愛，如今它的應(yīng)用范圍在逐漸擴(kuò)展，熟悉鋰電池結(jié)構(gòu)原理的人都知道，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，但鋰電池隔膜的生產(chǎn)工藝有多種且非常復(fù)雜，干法和濕法制造哪種工藝更加成熟？下面存能電氣小編將為你解疑。

什么是干法隔膜和濕法隔膜？

濕法技術(shù)主要用于聚乙烯隔膜的制造。由于工藝中需要使用石蠟油與PE混合占位造孔，在拉伸工藝后需要用溶劑萃取移除，所以該工藝稱為濕法。濕法技術(shù)涉及在2個(gè)方向上對(duì)薄膜的拉伸，因此又分為同步拉伸和分步拉伸。

干法技術(shù)主要用于聚丙烯隔膜的制造。干法技術(shù)主要包括3種工藝技術(shù)：吹膜+單向拉伸、鑄片+單向拉伸以及雙向拉伸。相對(duì)而言干法技術(shù)比濕法技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備成本較低、生產(chǎn)效率較低。

鋰電池隔膜生產(chǎn)工藝干法和濕法哪種技術(shù)更加成熟？

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。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。

電動(dòng)汽車使用環(huán)境相對(duì)嚴(yán)苛，對(duì)安全性要求較高，需要使用厚膜，濕法工藝制作的隔膜較薄，容易擊穿導(dǎo)致鋰電池短路，而干法工藝制作的隔膜厚度通常在20-40um，且熔點(diǎn)高，具有較強(qiáng)的安全性，因此主要使用干法隔膜。

鋰電隔膜干法、濕法成型工藝有什么區(qū)別？

1.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。

2.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。

3.鋰電池隔膜的濕法生產(chǎn)工藝設(shè)備復(fù)雜、投資較大、周期長(zhǎng)、工藝復(fù)雜、成本高、能耗大。但是微孔尺寸、分布均勻，適宜生產(chǎn)較薄產(chǎn)品，只能生產(chǎn)單層PE膜。在產(chǎn)品質(zhì)量上有更高的乳隙率和更好的透氣性，可以滿足大電流充放電要求。

4.干法和濕法除了加工工藝不同，使用的原料也不同。干法使用的原料是流動(dòng)性好、分子量低的，所以高溫只能達(dá)到135度，遇熱會(huì)收縮，安全性不適合做大功率、高容量電池；濕法使用不流動(dòng)、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。

從理論上分析，干法雙向拉伸工藝生產(chǎn)的隔膜經(jīng)過雙向拉伸，在縱向拉伸強(qiáng)度相差不大的情況下，橫向拉伸強(qiáng)度要明顯高于干法單向拉伸工藝生產(chǎn)的隔膜。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。

從未來發(fā)展的角度看，濕法隔膜將走差異化的道路，主要以高強(qiáng)度、高韌性產(chǎn)品為主。就現(xiàn)階段而言，保證濕法隔膜產(chǎn)品的一致性非常值得關(guān)注，體現(xiàn)明顯的是國(guó)內(nèi)該類產(chǎn)品供應(yīng)商雖多，但將產(chǎn)品一致性真正做好的并不多。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。