電池隔膜生產(chǎn)工藝

　　鋰電隔膜濕法生產(chǎn)工藝和干法生產(chǎn)工藝的優(yōu)勢(shì)：

在濕法隔膜領(lǐng)域，目前國(guó)內(nèi)還處于進(jìn)口替代的前期。在干法隔膜領(lǐng)域，白皮書認(rèn)為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。

濕法生產(chǎn)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。

干法鋰電池工藝可細(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。

干法雙向拉伸工藝通過在聚丙烯中加入具有成核作用的β晶型改進(jìn)劑，利用聚丙烯不同相態(tài)間密度的差異，在拉伸過程中發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變形成微孔，用于生產(chǎn)單層PP膜。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。應(yīng)用范圍：大型鋰離子動(dòng)力電池。

電池隔膜技術(shù)目前已經(jīng)成熟，無論是干法還是濕法制造的電池隔膜。

鋰電池隔膜需要具備的諸多特性，對(duì)其生產(chǎn)工藝提出了特殊的要求，而生產(chǎn)工藝包括原材料配方和快速配方調(diào)整、微孔制備技術(shù)、成套設(shè)備自主設(shè)計(jì)等工藝。

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，在高溫退火過程中，獲得高結(jié)晶度的薄膜。這種薄膜先在低溫下進(jìn)行拉伸形成微缺陷，然后高溫下使缺陷拉開，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。應(yīng)用范圍：大型鋰離子動(dòng)力電池

鋰電池濕法生產(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。

濕法生產(chǎn)工藝，不僅可制備出相互貫通的微孔膜材料，而且生產(chǎn)出來的鋰電池隔膜具有較高的縱向和橫向強(qiáng)度。目前，濕法生產(chǎn)工藝主要用于生產(chǎn)單層的鋰電隔膜。應(yīng)用范圍：高性能鋰電池等。

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。相反，由于濕法生產(chǎn)工藝采用聚乙烯基材，聚乙烯基材的熔點(diǎn)只有140℃，所以，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。

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。

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。

總的來說，鋰電池隔膜技術(shù)目前已經(jīng)成熟，無論是干法還是濕法制造的電池隔膜。但干法不需要萃取這個(gè)步驟，成本比濕法低，穩(wěn)定性較差比濕法好。

電池隔膜生產(chǎn)工藝有哪些

鋰離子電池干濕隔膜之間差異的比較。隔膜是鋰離子電池制備的核心。鋰離子電池隔膜通常根據(jù)工藝分為干法和濕法。因此，隔膜產(chǎn)品也分為干法和濕法。鋰離子電池隔膜要具備的許多特性對(duì)其生產(chǎn)工藝提出了特殊要求。生產(chǎn)過程包括原料配方和配方快速調(diào)整，微孔制備技術(shù)以及成套設(shè)備的獨(dú)立設(shè)計(jì)。

濕法將液態(tài)碳?xì)浠衔锘蚰承┬》肿游镔|(zhì)與聚烯烴樹脂混合，加熱并熔融后，形成均勻的混合物，然后降低溫度進(jìn)行相分離，將膜片加壓，然后將膜片加熱至在接近雙向拉伸熔點(diǎn)的溫度下拉伸分子鏈，最后使其保持一定的溫度，用揮發(fā)性物質(zhì)洗脫殘留的溶劑，即可制得互穿的微孔膜材料。日本的旭化成，日本的Tonen，韓國(guó)的SK等都使用此過程。

電池隔膜制備方法

      鋰電池隔膜基體材料主要包括聚丙烯、聚乙烯材料和添加劑。隔膜所采用基體材料對(duì)隔膜力學(xué)性能以及與電解液的浸潤(rùn)度有直接的聯(lián)系。

       鋰電池的結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的作用。

       隔膜的主要作用是使電池的正、負(fù)極分隔開來，防止兩極接觸而短路，此外還具有能使電解質(zhì)離子通過的功能。 

       隔膜材質(zhì)是不導(dǎo)電的，其物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)電池的性能有很大的影響。電池的種類不同，采用的隔膜也不同。

       對(duì)于鋰電池系列，由于電解液為有機(jī)溶劑體系，因而需要有耐有機(jī)溶劑的隔膜材料，一般采用高強(qiáng)度薄膜化的聚烯烴多孔膜

鋰離子電池隔膜生產(chǎn)工藝

1.PP與PE大不同PE為濕法膜材料，PP為干法膜材料。進(jìn)口的大多為技術(shù)含量較高的化學(xué)浸泡后雙向拉伸的濕法膜，國(guó)產(chǎn)的中低端多為單向拉伸而成的PP干法膜。

2.參數(shù)不同孔隙率以外，厚度的均勻性，力學(xué)強(qiáng)度，孔徑大小和分布，熱穩(wěn)定性也不一樣。還要考慮涂層，單面雙面，膠還是陶磁。

3.供給能力國(guó)外大廠的產(chǎn)能大產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可持續(xù)供給（尤爆發(fā)的新能源車用三元電池）。國(guó)內(nèi)的小廠多，大廠少，力量不足。

鋰電池隔膜生產(chǎn)工藝

干法和濕法的區(qū)別：1、干法由于工序簡(jiǎn)單，固定資產(chǎn)投入比濕法?。坏羌庸すに嚫煞ǖ臏囟鹊戎笜?biāo)控制難，濕法的工藝更簡(jiǎn)單；2、、干法可以做三層膜，濕法只能做單層膜；3、、干法和濕法除了加工工藝不同，使用的原料也不同4、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。1、鋰離子電池：是一種二次電池（充電電池），它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來工作。2、在充放電過程中，Li+ 在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌：3、充電時(shí)，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時(shí)則相反。4、電池一般采用含有鋰元素的材料作為電極，是現(xiàn)代高性能電池的代表。5、電池的發(fā)展過程：早期的鋰電鋰離子電池，是鋰電池發(fā)展而來，鋰離子電池 搖椅式電池

電池隔膜生產(chǎn)線

鋰電池生產(chǎn)線或者原材料生產(chǎn)線，要看你設(shè)定的產(chǎn)能，才會(huì)有投資額的產(chǎn)生。具體包括：前期可行性報(bào)告、征地、土建、設(shè)備、電、氣線路管路、必須的流動(dòng)資金。

涉及的材料包括：鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、石墨、碳素粉、銅箔、鋁箔、鋁帶、鎳帶、隔膜、電解液、終止膠帶、蓋帽、鍍鎳鋼殼等。

電池隔膜生產(chǎn)加工工藝

18650鋰電芯的生產(chǎn)過程一：涂布

首先從涂布工藝了解起，這道工序中可以看到大卷的銅箔(黃色)和鋁箔(銀色)。鋁箔，是用來涂布鎳鈷錳NCM三元材料;反之，銅箔是用來涂布負(fù)極活性材料石墨;其中白色的為隔膜。全球鋰離子電池隔膜重要被Asahi、Celgard、SK、toray、W-SCOP等廠商占據(jù)，這些國(guó)外公司把持了近70%的市場(chǎng)份額。而我國(guó)隔膜公司所占的市場(chǎng)份額約30%，鋰離子電池隔膜自主國(guó)產(chǎn)化正在不斷突破。電芯的容量，是根據(jù)這些配方的調(diào)配比例面積得來。

一整卷涂布完成的正負(fù)極材料寬約126mm，接下來還要裁剪成寬度約18mm的7小卷，每卷都會(huì)均勻分成若干段，每一段代表一顆電芯所需的用料。據(jù)電芯廠工程師徐工介紹，目前三元正極材料每噸售價(jià)為12萬元，每噸材料可以用于生產(chǎn)5萬只電芯;當(dāng)前電芯產(chǎn)量日均50萬只，要用到10噸三元正極材料，光這一項(xiàng)開支每日就要60萬元。

自動(dòng)化的機(jī)器將每段打上鎳帶和絕緣耐高溫的麥拉片(Mylar)，下一步進(jìn)行5個(gè)級(jí)別的稱重，分別是偏重、A1、A2、A3、偏輕。這個(gè)跟CPU晶圓選擇相同，同一批切割工藝，也會(huì)出現(xiàn)不同體質(zhì)，根據(jù)不同體質(zhì)再分出對(duì)應(yīng)容量，配對(duì)出貨。

18650鋰電芯的生產(chǎn)過程二：組裝

分類好的正極和負(fù)極，將在這里完成全自動(dòng)卷包，白色的材質(zhì)是隔膜。18650鋰電芯這樣還不能正常工作，要加入電解液作為媒介，讓正負(fù)極發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，鋰離子才能夠在正負(fù)極之間遷移，出現(xiàn)電荷離子輸出能量鋰離子電池才能進(jìn)行充放電。自動(dòng)化卷包好后直接滾落在了流水線上，進(jìn)入下一個(gè)組裝步驟裝入鋼殼。

電池隔膜制備的關(guān)鍵工藝是

濕法生產(chǎn)工藝，不僅可制備出相互貫通的微孔膜材料，而且生產(chǎn)出來的鋰離子電池隔膜具有較高的縱向和橫向強(qiáng)度。目前，濕法生產(chǎn)工藝重要用于生產(chǎn)單層的鋰離子電池隔膜。

采用濕法生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出來的鋰離子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)力鋰電池的大電流充放的要求。相反，由于濕法生產(chǎn)工藝采用聚乙烯基材，聚乙烯基材的熔點(diǎn)只有140℃，所以，與采用干法生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的鋰離子電池隔膜相比，采用濕法生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的鋰離子電池隔膜的熱穩(wěn)定性較差。

鋰離子電池隔膜位于正極和負(fù)極之間，重要用途是將正負(fù)極活性物質(zhì)分隔開，防止兩極因接觸而短路;此外在電化學(xué)反應(yīng)時(shí)，能保持必要的電解液，形成離子移動(dòng)的通道。隔膜材質(zhì)是不導(dǎo)電的，鋰離子電池的種類不同，采用的隔膜也不同。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的用途。

根據(jù)不同的物理、化學(xué)特性，鋰離子電池隔膜材料可以分為：織造膜、非織造膜(無紡布)、微孔膜、復(fù)合膜、隔膜紙、碾壓膜等幾類。鋰離子電池的隔膜根據(jù)結(jié)構(gòu)和組成可以分為不同的類型，現(xiàn)在市場(chǎng)上比較常見的重要有三種，分別是多孔聚合物膜、無紡布隔膜以及無機(jī)復(fù)合膜。