锂电池隔膜技术发展路线和行业发展趋势
来源：宝鄂实业
2019-12-15 20:36
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锂电分离器技术发展路线及行业发展趋势。锂电池隔膜技术是我国动力电池行业的痛点。隔膜作为锂电池的四种主要材料之一，直接影响电池的安全性，其孔隙率、厚度、吸水性和静电值直接影响电池的电性能。隔膜是锂电池材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料，约占锂电池成本的15%。
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锂电分离器技术的发展路线
目前，锂分离器的工业化制造技术主要有湿法、干法、半干法和无纺布法四种。锂电分离器的技术路线主要分为干法和湿法两种。干法成本低，但不适用于高比能电池。湿法较薄，能满足动力电池高比能的要求，但成本较高。
高端锂电池隔膜技术有很高的门槛，不仅要投入巨额资金，还需要有强大的研发和生产团队，熟练的技术和高水平的生产线，并在短时间内突破。然而，中美贸易战和中兴、华为事件为中国制造业敲响了警钟。对于整个动力电池行业而言，尽快突破高端的锂电池分离技术是当务之急。
干法工艺(Dry)主要用于制造聚丙烯(PP)膜。干法工艺主要包括吹膜+单向拉伸、铸膜+单向拉伸和双向拉伸三种工艺。相对而言，干法工艺比湿法工艺简单，设备成本低，生产效率低。
涂膜(或复合膜)是膜片应用发展的重点，使用涂膜表面能带来明显的效益，首先是提高了膜片的热稳定性;二是改善膜对电解液的渗透，有利于降低锂电池的内阻，提高放电功率;防止或降低膜的氧化，有利于高压正极的工作，延长电池的使用寿命。涂层材料主要包括:氧化铝、bomite、PVDF、PVDF+HFP、纳米复合材料、芳纶等。
未来发展方向:薄膜。随着锂电池功率比的快速提高，开始使用16微米、12微米甚至8微米的膜，湿法膜已经能够满足要求。随着新能源汽车补贴的减少和干膜技术的逐步完善，干膜在三联电池中的比例逐渐增加。
锂电分离器技术的发展趋势
动力电池的发展为隔膜的发展指明了方向，提出了具体的要求。动力电池的发展由三部分组成:提高能量密度、保证安全性和降低成本。单体比能可达300Wh/kg以上，体系比能可达260Wh/kg，成本可降至1元/Wh以下。相应地，对隔膜的要求也有两个方面:更高的安全性，更有利于电池的性能。
一种是基于PE和PP薄膜的陶瓷涂层。陶瓷涂层PE复合膜片的安全使用温度可提高到150~160℃，而陶瓷涂层PP复合膜片的安全使用温度可提高到180~200℃。陶瓷涂层提高了隔膜的安全性，但主要的副作用是增加了重量，增加了成本，增加了电池的内阻。
另一种是基于PE和PP膜的聚合物涂层，或者是陶瓷和两侧聚合物的不对称涂层。不同类型的聚合物会影响复合膜的性能。
三是无纺布与陶瓷颗粒的复合膜。如采用PET无纺布，复合膜的安全使用温度可达250℃左右。
四是采用耐高温高分子材料和新型膜技术生产高安全膜，如聚酰亚胺(PI)膜。PI膜的安全操作温度可达300℃。
