锂电池干法隔膜工艺介绍
来源:宝鄂实业
2019-12-15 20:19
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生产锂电池隔膜技术-干式和湿式隔膜。锂电池隔膜的生产工艺复杂,其诸多特性和性能指标难以考虑,决定了其生产工艺技术壁垒高,研发难度大。锂分离器是锂的四个关键部件中技术壁垒最高的一个。目前市场上主要生产工艺有干式单向拉伸、干式双向拉伸和湿式拉伸。
生产锂电池隔膜技术
作为世界上最大的锂电池生产基地和第二大锂离子电池生产国和出口国,中国对隔膜的需求在不断增长。2013年,中国国内市场容量5.38亿平方米,同比增长40.40%。2013年,国产隔膜产能约占国产隔膜市场产能的50%,但同比增速保持在54.31%。
据估计,在接下来的几年里,国内锂电池分离器行业价格竞争将变得越来越激烈,引进行业重组计划,缺乏技术,品牌少,缺乏资本,这将是退出该行业,尤其是中小企业的现状不容乐观。市场特征将呈现出强企强、弱出趋势。
锂离子电池隔膜需要有许多特点,对其生产工艺提出了特殊要求,生产工艺包括原料配方和快速配方调整、微孔制备工艺、成套设备自主设计工艺。其中,微孔制备技术是锂电池隔膜制备技术的核心。根据微孔形成机理的不同,膜技术可分为干法和湿法两种。
锂电池分离器。JPG
介绍了锂电池干式分离技术
锂电池干式分离器可分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。单向干拔工艺是通过生产硬弹性纤维来生产结晶度低的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜。薄膜在低温下拉伸形成微缺陷,然后在高温下拉开形成微孔。目前,我国有三分之一以上的生产能力采用干法双拉丝工艺,产品在中低端市场占有较大比例。
形成了锂电池湿膜替代干膜的趋势
湿法不仅可以制备互穿微孔膜材料,还可以制备纵向和横向强度较高的锂电池隔膜。目前,湿法工艺主要用于生产单层锂电池分离器。
与干膜相比,湿膜更薄、更精密、抗拉强度更好、孔隙率更高、透气性更好、孔径更均匀、横向收缩率更高。湿膜的击穿强度较高,更有利于延长电池寿命。
与干法相比,湿法隔膜具有更好的性能,更能适应锂电池高能量密度的发展趋势,但成本较高。随着新能源汽车补贴政策对电池能量密度的要求越来越高,三向电池成为主流,对湿膜的需求也越来越大。
锂电池湿式分离器在性能和安全性上都比干式分离器有明显的优势,可以更好地适应新能源汽车电池向高能量密度发展的趋势。
锂电池湿式分离器与干式分离器的区别
A.工艺简单,干法隔膜固定资产投资小于湿法;但干法工艺温度等指标难以控制,湿法工艺较为简单;
B.干燥过程可以制成三层膜,而锂电池的湿过程膜只能制成单层膜;(三层膜的优点是热闭合温度为135度,而热稳定性温度为160度,可以防止热惯性。有一个25度的空间,这样比较安全。)
干式和湿式锂电池隔板除了加工工艺不同,使用的原材料也不同。干燥法使用的原料流动性好,分子量低,高温仅能达到135度,遇冷收缩