锂电隔膜技术发展路线及趋势
来源：宝鄂实业
2021-06-19 16:11
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锂电隔膜技术发展路线
目前产业化的锂电隔膜制造技术主要有4种：湿法、干法、半干法和无纺布法。锂电隔膜技术路线主要分为干法与湿法隔膜两种，干法成本较低但不适合高比能量电池，湿法更薄能够满足动力电池对高比能量的要求，但是成本较贵。
高端锂电池隔膜技术具有相当高的门槛，不仅要投入巨额的资金，还需要有强大的研发和生产团队、纯熟的工艺技术和高水平的生产线，并且非短时间能够突破。但是，中美贸易战、中兴华为事件已经给我国制造业敲响了警钟，对于整个动力电池行业来说，尽快突破锂电池高端隔膜技术已刻不容缓。
干法技术(Dry)主要用于聚丙烯(PP)隔膜的制造。干法技术主要包括3种工艺技术：吹膜+单向拉伸、铸片+单向拉伸以及双向拉伸。相对而言，干法技术比湿法技术工艺简单、设备成本较低、生产效率较低。
涂覆(或复合)隔膜则是当今隔膜应用发展的焦点所在，隔膜表面采用涂覆层可以带来明显的好处，首先是提高了隔膜的热稳定性;其次是提高隔膜对电解液的浸润性，有利于锂电池内阻降低、放电功率提升;再有是可阻止或降低隔膜氧化，有利于配合高电压正极的操作以及延长电池循环寿命等。涂层材料主要包括：氧化铝、勃姆石、PVDF、PVDF+HFP、纳米复合材料、芳纶等。
未来发展：薄型化隔膜。随着动力锂电池比能量快速提升，16微米、12微米甚至8微米的隔膜开始应用，而湿法工艺制成的隔膜能够达到要求。而随着新能源汽车补贴的减少以及干法隔膜工艺的逐步改进，干法隔膜在三元电池占比逐步提升。
锂电隔膜技术发展趋势
动力电池的发展为隔膜的发展明确了方向并提出了具体的要求。动力电池的发展就是3个内容：提高能量密度、保证安全性、降低成本。单体比能量达到300Wh/kg以上、系统比能量力争达到260Wh/kg，成本降至1元/Wh以下。相应地，对隔膜提出的要求是2个方面：更高的安全性，更有利于电池发挥性能。
一是基于PE和PP隔膜的陶瓷涂覆。陶瓷涂覆的PE复合隔膜安全使用的温度可以提高到150~160℃，陶瓷涂覆的PP复合隔膜安全使用的温度可以提高到180~200℃。陶瓷涂覆提高了隔膜的安全性，但主要的不利影响是重量增加、成本提高、使电池的内阻增大。
二是基于PE和PP隔膜的聚合物涂覆或在两面进行陶瓷和聚合物的不对称涂覆。聚合物的种类不同，会影响复合膜的性能，作用无法一概而论。
三是无纺布和陶瓷颗粒的复合膜，如果采用PET无纺布，复合膜的安全使用温度可以达到250℃左右。
四是采用耐高温的聚合物材料以及新型制膜工艺制造高安全性隔膜，如聚酰亚胺(PI)膜。PI膜的安全使用温度可以达到300℃。
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