干、湿法锂离子电池隔膜工艺的重要步骤和原理介绍

1、干法先对聚烯烃树脂进行熔融、挤压和吹制操作,形成结晶性高分子薄膜,然后进行结晶化热处理和退火操作,获得高度取向的薄膜结构,然后在高温中拉伸,测试结晶截面分离,形成多孔结构电池隔膜。干法工艺中还可以分为单向拉伸和双向拉伸。

2、湿法传统湿法制备以相转化法为主,近年以TIPS热致相分离法为主。原理为将结晶性聚合物、热塑性聚合物以及具有高沸点的小分子化学物稀释剂(比如石蜡油)进行混合,在高温下形成均相溶液,然后降低溶液温度,使混合物发生固液相分离或者液液分离,将小分子化学物稀释剂萃取脱除后,形成热塑性与结晶性聚合物的多孔隔膜。

湿法工艺的重要特点是成本高、投资大,对设备要求高,建设投产周期长,并且在生产过程中对能源消耗较大,且会使用有机溶剂。但是湿法工艺可以较好的控制孔径大小、分布和孔隙率,所以一般用于制造高端薄膜。

与国外公司相比,国内公司之前生产的隔膜重要以干法拉伸为主,且多为中低端产品,高端湿法隔膜多年来一直被国外公司所垄断。但是近年来随着国内隔膜生产公司在湿法生产工艺上的持续改进,湿法隔膜的产量和性能越来越接近国外公司水平,国内公司纷纷迅速扩产湿法隔膜,隔膜市场的格局也发生变化。

作为锂离子电池四大材料之一的隔膜,尽管并不参与电池中的电化学反应,但电池的容量、循环性能和充放电电流密度等关键性能都与隔膜有着直接的关系。

隔膜是锂离子电池的重要组成部分,是支撑锂离子电池完成充放电电化学过程的重要构件。它位于电池内部正负极之间,保证锂离子通过的同时,阻碍电子传输。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高锂离子电池的综合性能具有重要的用途。

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