
隔膜的技术工艺,分为干法和湿法。
干法工艺的原理是物理拉伸,结晶和淬取。
相对于干法工艺,湿法工艺的原理是相位分离,制备的隔膜微孔分布均匀性好,孔径大小合适,闭孔温度低,双向拉伸强度高,刺穿强度高,可以制备较薄的隔膜。湿法工序较干法更为复杂,资金投入更大,生产周期也更长,技术壁垒较高,其生产设备的复杂程度也远高于干法工艺。
消费类锂电池注重能量密度,在安全性有保障的前提下,对应的隔膜越薄越好。而现有的技术水平下,干法的厚度是有极限的,而且一致性也较湿法差。在中高端的锂电池市场,采购比例以湿法居多。而动力电池中,干法多层为主要的隔膜类型。但随着涂覆技术的成熟,涂覆后的湿法PE隔膜已经开始逐步替代高端的市场。包含动力电池在内,保证安全性的基础上,轻薄化已经成为趋势,湿法更具优势。湿法隔膜原本的劣势,是熔融温度低,通过无机材料的涂覆,耐热性能得到明显提升。
湿法的价格较贵,所以未来湿法在动力电池中仍将走高端的市场路线,而中低端动力电池仍将以干法为主。
具体干法和湿法的区别:
a、干法由于工序简单,固定资产投入比湿法小;但是加工工艺干法的温度等指标控制难,湿法的工艺更简单;
b、干法可以做三层膜,湿法只能做单层膜;(三层膜的优势在于热关闭温度是135 度,但是热稳定温度为160 度,可以防止热惯性,有25 度的空间,更安
全)
c、干法和湿法除了加工工艺不同,使用的原料也不同(虽然都是聚乙烯和聚丙烯,但是聚乙烯还分很多种,比如流动性好或不流动的,分子量低或分子量高
的)。干法使用的原料是流动性好、分子量低的(即更简单的原料),所以高温只能达到135 度(热关闭温度),遇热会收缩(<5%),安全性不适合做大功率、高容量电池;湿法使用不流动、分子量高的原料,热关闭温度可以达到180 度(日本东燃现在能达到190 度,德国德固赛(Degussa)公司的“Separion”陶瓷无机隔膜可达到200 度),能保证大功率电池的安全性;
d、在生产一般的锂电池方面,干法具有优势,成本低、污染小、孔更均匀;大功率电池方面湿法有优势,主要是安全性和热收缩性小。
e、干法不需要萃取这个步骤,成本较湿法较低。但是干法隔膜的成孔特征是像卫生纸那样的单向拉伸成孔,而湿法隔膜的成孔特称是像海绵那样。如果您看过电镜图片的话就会发现差距明显。
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