锂电池隔膜技术和工艺
锂电池隔膜生产工艺【老师傅分享】
锂电池隔膜生产工艺详解内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.导读：锂离子电池是现代高性能电池的代表，由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个主要部分组成。
其中，隔膜是一种具有微孔结构的薄膜，是锂离子电池产业链中具技术壁垒的关键内层组件，在锂电池中起到如下两个主要作用：1）隔开锂电池的正、负极，防止正、负极接触形成短路；2）薄膜中的微孔能够让锂离子通过，形成充放电回路。
锂电池隔膜生产工艺复杂、技术壁垒高高性能锂电池需要隔膜具有厚度均匀性以及优良的力学性能（包括拉伸强度和抗穿刺强度）、透气性能、理化性能（包括润湿性、化学稳定性、热稳定性、安全性）。
据涂布在线了解，隔膜的优异与否直接影响锂电池的容量、循环能力以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
锂电池隔膜具有的诸多特性以及其性能指标的难以兼顾决定了其生产工艺技术壁垒高、研发难度大。
隔膜生产工艺包括原材料配方和快速配方调整、微孔制备技术、成套设备自主设计等诸多工艺。
其中，微孔制备技术是锂电池隔膜制备工艺的核心，根据微孔成孔机理的区别可以将隔膜工艺分为干法与湿法两种。
锂电池隔膜产品干法隔膜按照拉伸取向分为单拉和双拉干法隔膜工艺是隔膜制备过程中常采用的方法，该工艺是将高分子聚合物、添加剂等原料混合形成均匀熔体，挤出时在拉伸应力下形成片晶结构，热处理片晶结构获得硬弹性的聚合物薄膜，之后在一定的温度下拉伸形成狭缝状微孔，热定型后制得微孔膜。
目前干法工艺主要包括干法单向拉伸和双向拉伸两种工艺。
干法单拉干法单拉是使用流动性好、分子量低的聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）聚合物，利用硬弹性纤维的制造原理，先制备出高取向度、低结晶的聚烯烃铸片，低温拉伸形成银纹等微缺陷后采用高温退火使缺陷拉开，进而获得孔径均一、单轴取向的微孔薄膜。
锂电池隔膜项目可研报告
锂电池隔膜项目可研报告导语：一、项目背景及市场需求随着新能源汽车产业的迅速发展和智能移动终端设备的普及，锂电池作为一种高能量密度、环保且有望实现长时间使用的储能设备，正逐渐替代传统储能设备成为市场主流。
而锂电池隔膜作为锂电池的核心部件，对电池的安全性、寿命和性能具有重要影响，市场需求量也在逐年增长。
二、制作工艺及产品特点1.锂电池隔膜的制作工艺锂电池隔膜主要由聚丙烯薄膜制成，制作工艺一般包括以下几个步骤：料液制备、拉伸、干燥、涂布、烘干和切割等。
其中，隔膜的拉伸工艺是关键步骤，需要控制好温度、拉伸速度和拉伸比例等参数，以保证隔膜的物理性能。
2.产品特点（1）高热稳定性：锂电池隔膜需要在高温下具备较好的稳定性，以保证电池的使用寿命和安全性。
（2）优异的电解液湿润性：锂电池隔膜需要能够较快、均匀地吸收和传递电解液，以提高电池的输出性能。
（3）低电阻率和高穿刺强度：锂电池隔膜需要具备较低的电阻率，以减小电池内部的能量损耗；同时，还需要具备高穿刺强度，以提高电池的安全性。
三、市场需求分析1.锂电池隔膜市场前景广阔随着新能源汽车市场的快速增长和智能科技产品的普及，锂电池隔膜的市场需求将持续增加。
特别是在新能源汽车领域，隔膜材料的品质直接决定了电池的性能和安全性，因此市场对高质量的隔膜材料的需求更为迫切。
2.国内外市场竞争激烈目前，国内外锂电池隔膜市场竞争激烈，主要的竞争对手包括日本、韩国和美国等发达国家的企业。
这些企业具备较强的研发实力和生产能力，产品质量和技术水平较高，对国内市场形成了一定的竞争压力。
四、经济效益评估1.项目投资根据初步调研和可行性分析，锂电池隔膜项目的总投资预计为XXX万元。
主要包括设备采购费用、原材料采购费用、劳动力成本、研发费用和推广费用等。
2.预期收入随着市场需求的逐渐增加，预计项目投产后的年产值将达到XXX万元。
根据市场调研数据，预计项目投产后的销售额约为XXX万元。
3.预计盈利根据项目的投资和预期收入分析，预计项目实现盈利的时间为XXX年。
锂离子电池隔膜的生产工艺分析
锂离子电池隔膜的生产工艺分析锂离子电池是目前广泛应用于电子产品、电动车辆等领域的重要能源装置。
在锂离子电池中，隔膜是一个关键组成部分，它起到隔离正负极的作用，防止电池短路和保证电池的安全性能。
本文将对锂离子电池隔膜的生产工艺进行分析，帮助读者更深入地了解这一关键技术。
1. 隔膜的材料选择在分析锂离子电池隔膜的生产工艺之前，我们需要了解隔膜的材料选择。
目前常用的隔膜材料主要包括聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）等。
这些材料具有良好的热稳定性、化学稳定性和电化学稳定性，能够满足锂离子电池的要求。
2. 隔膜的制备工艺隔膜的制备工艺是决定隔膜性能的重要因素之一。
目前，常用的隔膜制备工艺主要包括一次拉伸法、二次拉伸法和湿法制备等。
2.1 一次拉伸法一次拉伸法是最常见的隔膜制备工艺之一。
该工艺主要包括以下步骤：1）将聚合物原料加入挤出机中，通过加热和挤压形成一定厚度的薄膜；2）将薄膜经过冷却和拉伸处理，使其具有一定的孔隙结构和机械强度；3）对薄膜进行进一步处理，如压花、击孔等，提高其电导率和锂离子传输性能。
2.2 二次拉伸法二次拉伸法是一种通过二次拉伸制备隔膜的工艺。
该工艺相对于一次拉伸法，可以进一步提高隔膜的孔隙结构和机械强度。
其主要步骤包括：1）将聚合物原料通过挤出机形成一定厚度的薄膜；2）将薄膜经过一次拉伸，形成初步的孔隙结构；3）将薄膜进行二次拉伸，进一步增加其孔隙率和机械强度。
2.3 湿法制备湿法制备是一种将材料通过溶液浸润和凝固形成薄膜的工艺。
该工艺主要包括以下步骤：1）将聚合物原料溶解在合适的溶剂中，形成溶液；2）将溶液涂覆在基底上，并通过蒸发溶剂使其凝固；3）将凝固后的薄膜进行干燥和压实处理，形成最终的隔膜。
3. 隔膜的性能测试和评估在隔膜的生产过程中，需要进行一系列的性能测试和评估，以保证隔膜的质量和稳定性。
主要包括以下几个方面：3.1 孔隙结构和孔径分布测试通过扫描电子显微镜（SEM）等测试手段，对隔膜的孔隙结构和孔径分布进行表征和分析，以确保隔膜具有良好的孔隙结构和一定的孔径范围，有利于锂离子的传输和扩散。
《锂离子电池隔膜》课件
到关注。企业需要采取有效措施，降低生产过程中的环境污染。
03
市场波动
锂离子电池隔膜市场的需求受电动汽车和储能市场的影响较大，市场波
动较大。企业需要加强市场分析和预测，以应对市场波动带来的风险。
06
锂离子电池隔膜的未来展望
新材料与新技术的研发
总结词
随着科技的不断进步，新材料和新技术 在锂离子电池隔膜领域的应用将更加广 泛。
机械性能
隔膜的机械稳定性对电池 的寿命和安全性至关重要 。
•·
拉伸强度：隔膜应具有足 够的拉伸强度，以承受电 池充放电过程中的应力。
厚度与均匀性：隔膜的厚 度应均匀，以确保电池的 一致性和稳定性。
穿刺强度：隔膜应具有一 定的抗穿刺能力，防止因 针刺等意外因素导致的电 池短路。
热性能
•·
热收缩率：隔膜的热收缩率应尽 可能低，以确保电池在充放电过 程中的结构稳定性。
03
锂离子电池隔膜的性能要求
电化学性能
隔膜在电化学反应中的表现，直接影响 电池的充放电性能。
离子选择性：隔膜应具有适当的离子选 择性，使锂离子能够顺利通过，而其他 离子或分子则受到阻碍。
电子绝缘性：隔膜应具有良好的电子绝 缘性，防止正负极直接接触而发生短路 。
•·
离子电导率：隔膜应具有较高的离子电 导率，以降低内阻，提高电池的充放电 效率。
VS
详细描述
随着对锂离子电池隔膜性能要求的提高， 新材料和新技术的发展将为隔膜的研发提 供更多可能性。例如，新型纳米材料、高 分子材料等具有优异性能的新材料，以及 先进的制备技术、改性技术等，都可能为 锂离子电池隔膜的改进和优化提供支持。
提高生产效率与降低成本
总结词
提高生产效率和降低成本是锂离子电池隔膜 未来的重要发展方向。
锂电池材料工艺流程—隔膜和电解液
锂电池材料工艺流程一隔膜和电解液目录前言 (1)1.锂电池隔膜材料 (2)1.1.1.概述 (2)1.2.隔膜材料工艺流程 (2)1.3. 1.隔膜材料具体工艺流程--涂布膜 (2)1.4. 2.关键工艺：挤出成型 (3)1.5. 3.关键工艺：异步拉伸 (3)1.6. 4.关键工艺：萃取干燥 (3)1.2.5.关键工艺：精馆 (4)13.隔膜材料具体工艺流程及对应设备 (4)1.4.隔膜材料主要生产设备原理 (4)1.4.1.挤出设备-双螺杆挤出机 (4)1. 4.2.横拉设备-横拉机 (5)1.5.隔膜材料行业商业模式 (6)1.5.1.锂电池材料行业商业模式-隔膜材料 (6)2.锂电池电解液材料 (6)2.1.概述 (6)2. 2.电解液材料工艺流程 (7)2. 2.1.锂电池电解液材料具体工艺流程 (7)2. 2.2.关键工艺：溶剂进料配置 (8)3. 2.3.关键车间：洗桶车间 (8)2.3.电解液材料具体工艺流程及对应设备 (8)2.4.电解液材料主要设备 (9)2.4.1.磁力泵： (9)2.4.2.自动洗桶机： (9)2.5.电解液材料行业商业模式 (10)2.5.1.锂电池材料行业商业模式-电解液材料 (10)前言近年来3C产品对锂电池需求量的稳定增加，以及随着新能源汽车的市场规模逐步扩大和储能电池的需求扩大，我国锂电池产量规模逐年扩大。
2017年的《电池行业“十三五”发展规划》明确了行业发展目标，力求提高国际竞争力，实现2025年前“化学与物理电源行业全面由生产大国向强国转变”的大目标。
锂电池的关键原材料包括正极、负极、隔膜、电解液等，它们在动力电池、消费电池和储能电池市场都有广泛应用。
正极材料成本约占总成本的35%,负极材料占总成本的比例为12%,隔膜材料占总成本的比例为12%,电解液材料占总成本的比例为13%o 系列专题本期内容将深入探讨隔膜材料和电解液材料在锂电材料行业中的工艺流程及商业模式等内容。
锂电池隔膜涂布工艺流程
锂电池隔膜涂布工艺流程锂电池隔膜涂布工艺流程随着电动车、智能手机、可穿戴设备等电子产品的普及，锂电池作为一种高性能、高能量密度的电池技术，受到了广泛的关注和应用。
锂电池的性能和安全性取决于很多因素，其中隔膜是关键的组件之一。
隔膜的涂布工艺对锂电池的性能和生命周期有着重要影响。
本文将深入探讨锂电池隔膜涂布工艺流程的各个方面，帮助读者深入理解这一重要工艺。
一、介绍锂电池隔膜涂布工艺1. 隔膜的作用锂电池隔膜主要用于防止正负极之间的直接接触，以避免短路事故的发生。
隔膜还需要具备良好的电导性和离子传输性能，以提高电池的能量输出效率。
2. 涂布工艺的作用涂布工艺是将隔膜材料均匀地涂布在电池极片上的过程。
通过涂布工艺可以控制隔膜的厚度和均匀性，以及涂布速度和温度等参数的调节，从而影响锂电池的性能。
二、锂电池隔膜涂布工艺流程详解1. 准备工作在进行隔膜涂布之前需要进行准备工作。
首先是检查涂布设备的状态，确保设备正常运行，并清洁设备以保证工艺的稳定性。
需要准备好隔膜材料和溶液以及相应的工艺参数设定。
2. 材料处理隔膜材料通常以卷状供应，需要在涂布前进行切割、矫正和烘干等处理，以保证隔膜的尺寸和质量满足要求。
这一步骤对保证涂布质量和均匀性非常重要。
3. 涂布工艺参数设置涂布工艺参数的设置包括涂布速度、涂布温度和压力等。
这些参数的选择和调节需要考虑隔膜材料的性质和要求，并通过实验和试验确定最佳参数。
4. 涂布过程涂布过程是将隔膜材料均匀地涂布在电池极片上的过程。
通常使用滚轮或刮板等涂布装置，将隔膜材料从涂布槽中提取，并均匀地覆盖在电池极片上。
涂布过程需要控制涂布厚度和均匀性，以避免涂布过多或不足造成的问题。
5. 烘干和固化涂布完成后，需要对隔膜进行烘干和固化，以确保涂布层的稳定性和质量。
烘干过程需要控制温度和时间，避免过热或过干导致的问题。
三、锂电池隔膜涂布工艺中的关键问题和改进方向1. 涂布均匀性涂布均匀性是影响涂布质量的关键因素之一。
锂电池干法隔膜
锂电池干法隔膜锂电池是一种使用锂离子作为电荷载体的可充电电池，广泛应用于移动电子设备、电动车辆等领域。
而锂电池的性能和寿命很大程度上取决于其中的隔膜。
干法隔膜作为锂电池中的一种重要组成部分，在电池的性能和安全性方面起着至关重要的作用。
干法隔膜是指以聚烯烃薄膜为基材，通过一系列的干法工艺处理而成的一种具有特殊结构的薄膜材料。
它具有良好的电解液湿润性、高电导率、良好的机械性能和热稳定性等特点，可以有效地隔离正负极，防止电池内部短路和安全事故的发生。
干法隔膜的主要作用是隔离正负极，防止电池内部的直接接触。
在充放电过程中，锂离子通过隔膜在正负极之间迁移，完成电荷的传递。
同时，干法隔膜还具有一定的电导率，可以促进锂离子的迁移速度，提高电池的充放电效率。
此外，干法隔膜还能阻止电池内部杂质的扩散，减少电池的自放电率，延长电池的使用寿命。
干法隔膜的制备过程主要包括选择基材、涂覆、压橙和干燥等步骤。
首先，选择合适的聚烯烃薄膜作为基材，常见的有聚乙烯、聚丙烯等。
然后，将基材经过涂覆工艺，涂覆上一层特殊的涂层材料，使其具有良好的湿润性和电导率。
接下来，通过压橙工艺，使涂覆层均匀地分布在基材上，并提高薄膜的机械性能。
最后，将薄膜进行干燥处理，去除水分，使其具有一定的热稳定性。
干法隔膜的性能对锂电池的性能和安全性有着重要的影响。
首先，良好的湿润性能可以使电解液充分湿润隔膜表面，保证锂离子的迁移通道畅通。
其次，高电导率可以降低电池内部的电阻，提高充放电效率。
此外，良好的机械性能和热稳定性可以保证电池在充放电过程中不会发生变形或破裂，确保电池的安全性。
干法隔膜的研究重点主要集中在提高其电导率和热稳定性方面。
一方面，通过改变涂层材料的成分和结构，可以提高干法隔膜的电导率，进一步降低电池的内阻。
另一方面，通过改变薄膜的结构和添加特殊的添加剂，可以提高干法隔膜的热稳定性，使其能够在高温环境下保持较好的性能。
锂电池干法隔膜是锂电池中的关键组成部分，对电池的性能和安全性有着重要的影响。
锂电池隔膜生产工艺【老师傅分享】
锂电池隔膜生产工艺详解内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.导读：锂离子电池是现代高性能电池的代表，由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个主要部分组成。
其中，隔膜是一种具有微孔结构的薄膜，是锂离子电池产业链中具技术壁垒的关键内层组件，在锂电池中起到如下两个主要作用：1）隔开锂电池的正、负极，防止正、负极接触形成短路；2）薄膜中的微孔能够让锂离子通过，形成充放电回路。
锂电池隔膜生产工艺复杂、技术壁垒高高性能锂电池需要隔膜具有厚度均匀性以及优良的力学性能（包括拉伸强度和抗穿刺强度）、透气性能、理化性能（包括润湿性、化学稳定性、热稳定性、安全性）。
据涂布在线了解，隔膜的优异与否直接影响锂电池的容量、循环能力以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
锂电池隔膜具有的诸多特性以及其性能指标的难以兼顾决定了其生产工艺技术壁垒高、研发难度大。
隔膜生产工艺包括原材料配方和快速配方调整、微孔制备技术、成套设备自主设计等诸多工艺。
其中，微孔制备技术是锂电池隔膜制备工艺的核心，根据微孔成孔机理的区别可以将隔膜工艺分为干法与湿法两种。
锂电池隔膜产品干法隔膜按照拉伸取向分为单拉和双拉干法隔膜工艺是隔膜制备过程中常采用的方法，该工艺是将高分子聚合物、添加剂等原料混合形成均匀熔体，挤出时在拉伸应力下形成片晶结构，热处理片晶结构获得硬弹性的聚合物薄膜，之后在一定的温度下拉伸形成狭缝状微孔，热定型后制得微孔膜。
目前干法工艺主要包括干法单向拉伸和双向拉伸两种工艺。
干法单拉干法单拉是使用流动性好、分子量低的聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）聚合物，利用硬弹性纤维的制造原理，先制备出高取向度、低结晶的聚烯烃铸片，低温拉伸形成银纹等微缺陷后采用高温退火使缺陷拉开，进而获得孔径均一、单轴取向的微孔薄膜。
锂电池隔膜.ppt
1.电绝缘性好（非电子导体）； 2.对电解质离子有很好的透过性，电阻低； 3.对电解质具有化学稳定性和电化学稳定性； 4.对电解质润湿性好 ; 5.具有一定的机械强度，厚度尽可能小 ;
1
隔膜性能
主要指外观;厚度;面密度;电阻;干态及湿 态抗拉强度;孔率;孔径;吸液率;吸液速率; 保持电解液能力;耐电解液腐蚀能力.
4
基本要求
1.足够的隔离性和电子绝缘性,能够保证正负极的机械隔离 和阻止活性物质的迁移; 2.有一定的孔径,对锂离子有很好的透过性,保证低的电阻和 高的离子导电率; 3.有足够的化学和电化学稳定性,一定的耐湿性和耐腐蚀性; 4.对电解液浸润性好 5.有足够的力学性能和防震能力,厚度尽可能小; 6.占的体积小,易于实现薄膜化; 7.自动关断保护性能好;
%Transmittance
80
60
40
20
11446511.8.1324472.31 1436.73 149
1304.10 1254.74
1167.52
1200
Wavenumbers (cm-1)
1000
997.66 972.63
899.05 840.59
穿刺强度:与电极板表面的粗糙程度有关,电极使用 不同的材料要求隔膜的穿刺强度也不同.
9
隔膜的内部结构
1.孔径:可用压汞法测定;通过汞的体积和压力,微 孔的大小有关;
2.孔率:单位膜的体积中孔的体积百分率;可用比 重法测定:孔率=D0-D/D0
3. 孔的曲折度:膜的厚度和气体或液体在实际膜 当中通过的路径比例.(电池放电一般对膜的电 阻而言,低曲折系数是有利的;对短路时的 shutdown来讲,高的曲折系数有利.)
锂电池隔膜技术和工艺
产品特点
厂家
单向拉伸设备
湿法工艺
湿法又称相分离法或热致相分离法，将液态烃或一些小分子物质与聚烯烃树 脂混合，加热熔融后，形成均匀的混合物，然后降温进行相分离，压制得膜 片，再将膜片加热至接近熔点温度，进行双向拉伸使分子链取向，最后保温 一定时间，用易挥发物质洗脱残留的溶剂，可制备出相互贯通的微孔膜材料。
影响电池容量、循环次数和安 全性能
影响电池的综合性能
分隔电池的正负极，防止短路 隔膜作用 材质特性
不导电
充放电过程中使电解质离子来 回通过的功能
电池种类不同，采用不同隔膜 PE 、PP等
隔膜六大性能参数
孔径大小及分布
孔径的大小及分布与制备方法有关； 孔径大小影响隔膜的透过能力； 分布不均匀导致电池内部电流密度不一致， 形成枝状晶刺穿隔膜。
目前发展两个方向
改变尺寸和结构 • 膜厚度； • 电池结构变化。 • 多层膜；
提高热稳定性
隔膜
• 改良膜 • 新颖隔膜
隔膜随锂电池需求变化而发展
隔膜发展趋势
膜厚度
• 数码电池隔 膜越来越薄； • 动力电池隔 膜安全第一， 厚度达到 40μm。
电池结构
• 聚合物电解 质的固态电 池，具有电 解质和隔膜 的双重作用， 未来作为移 动设备的重 点使用； • 隔膜材料为 聚偏氟乙烯六氟丙烯。
优点：
隔膜孔径范围比较小而均匀； 双向拉伸强度高； 膜更薄。
缺点：
投资大，周期长，工艺复杂； 环境污染。
湿法工艺特点
湿法工艺特点
工艺方式 工艺原理 方法特点 双向拉伸 相分离 设备复杂，投资大，周期长、工艺 复杂、成本高、能耗大、有环境污 染 微孔尺寸小、分布均匀、适应生产 较薄产品，只能生产PE膜 旭化成、东燃、美国Entek、深圳星 源、金辉高科 比较性能 孔径大小 孔径均匀性 拉伸强度均匀性 横向拉伸强度 横向收缩率 穿刺强度
湿法锂电池隔膜制造工艺概述
湿法锂电池隔膜制造工艺概述湿法锂电池隔膜制造工艺概述隔膜是湿法锂电池中至关重要的组成部分，它在锂离子的传输和电化学反应过程中起着关键作用。
本文将深入探讨湿法锂电池隔膜的制造工艺，从材料选择到生产过程，以及一些常见的难点和解决方案。
1. 材料选择湿法锂电池隔膜通常采用聚烯烃薄膜，如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等。
这些材料具有良好的电化学稳定性、机械强度和热稳定性，能够有效隔离正负极，并允许锂离子的穿梭。
隔膜还需要具备较低的内阻和良好的热稳定性，在高温或异常工况下不易发生熔融或化学变化。
2. 制备工艺湿法锂电池隔膜的制备主要包括材料预处理、涂布、干燥和整形四个步骤。
对聚烯烃薄膜进行预处理，以去除表面的杂质和提高表面张力，以获得更好的涂层效果。
接下来，采用涂布工艺将预处理后的薄膜涂覆上一层均匀的涂料，通常是聚合物溶液。
涂布工艺的关键是控制涂布量、涂布速度和涂布厚度，以及确保涂层的均匀性和一致性。
通过干燥过程将涂层中的溶剂挥发掉，使隔膜干燥并增强结构稳定性。
干燥的温度和时间需要根据具体的材料和涂层而定，以确保隔膜不会过度干燥或溶剂残留。
进行隔膜的整形处理，通常是通过拉伸或热压的方式将隔膜拉伸到一定的尺寸和厚度，以满足特定电池设计的要求。
3. 难点与解决方案在湿法锂电池隔膜制造过程中，常常存在一些难点和挑战。
涂布过程中的涂层均匀性和一致性是关键。
不均匀的涂层会导致隔膜电阻增加、电池性能降低。
通过优化涂布设备和工艺参数，以及控制涂料的流动性和挥发速率，可以提高涂层的均匀性和一致性。
干燥过程中的温度和时间控制也十分重要。
过高的温度或过长的时间会导致隔膜的热变形或糊化，从而影响电池的安全性和性能。
通过精确控制干燥条件，如温度和湿度，并使用适当的干燥设备，可以避免这些问题。
隔膜的整形过程也需要仔细处理。
拉伸或热压过程中的应力和温度分布不均匀可能导致隔膜的变形或内部结构的改变，进而影响电池的性能和循环寿命。
通过优化整形工艺和控制参数，以及针对特定材料的特性进行适配，可以有效解决这些问题。
锂电池隔膜技术和工艺
隔膜作用
分隔电池的正负极，防止短路
充放电过程中使电解质离子来 回通过的功能
材质特性
不导电
电池种类不同，采用不同隔膜 PE 、PP等
隔膜六大性能参数
孔径大小及分布
孔径的大小及分布与制备方法有关； 孔径大小影响隔膜的透过能力； 分布不均匀导致电池内部电流密度不一致， 形成枝状晶刺穿隔膜。
一性-------微孔的尺寸和分布 直接影响到隔膜的孔隙率、透 气性、吸液率。
➢ 产品稳定性保持难。
基体材料
➢ 聚丙烯、聚乙烯材料和添加剂等高分子材料复杂性和高知识含量。
制造设备
➢ 设备精密稳定。
❖ 经济方面 ▪ 投资金额大、周期长、技术风险高。
国内现状： 隔膜的厚度、强度、
孔隙率一致性不够 量产批次稳定性较
干湿法工艺区别
比较方法
工序
工艺比较
固定资产 工艺控制
产品比较
单层膜 三层膜
PP
原料
PE
原料特性
成本
使用范围
产品性能
安全性 热关闭温度
热收缩性
孔径
环境
干法工艺 简单
相对低 难度高
可以 可以 可以 可以 流动性好、分子量低 低 小功率、低容量电池 低 低（135°C） 高 比较大 友好
湿法工艺 复杂 高 低 可以
厚度尽可能薄； 空间稳定性和平整性好；
锂电池隔膜的主要厂商及其主要产品
热稳定性好、自动关断性能好；
动力电池对隔膜要求更高，通常采用复合膜。
隔膜壁垒
❖ 技术方面 造孔工程技术
➢ 隔膜造孔工艺难度高； ➢ 无成套生产设备；
锂电池隔膜生产工艺介绍
锂电池隔膜生产工艺介绍锂离子电池是现代高性能电池的代表，由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个主要部分组成。
其中，隔膜是一种具有微孔结构的薄膜，是锂离子电池产业链中更具技术壁垒的关键内层组件，在锂电池中起到如下两个主要作用：a、隔开锂电池的正、负极，防止正、负极接触形成短路；b、薄膜中的微孔能够让锂离子通过，形成充放电回路。
1、锂电池的成本构成高性能锂电池需要隔膜具有厚度均匀性以及优良的力学性能（包括拉伸强度和抗穿刺强度）、透气性能、理化性能（包括润湿性、化学稳定性、热稳定性、安全性）。
据了解，隔膜的优异与否直接影响锂电池的容量、循环能力以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
锂电池隔膜具有的诸多特性以及其性能指标的难以兼顾决定了其生产工艺技术壁垒高、研发难度大。
隔膜生产工艺包括原材料配方和快速配方调整、微孔制备技术、成套设备自主设计等诸多工艺。
其中，微孔制备技术是锂电池隔膜制备工艺的核心隔膜，根据微孔成孔机理的区别可以将隔膜工艺分为干法与湿法两种。
2、干法隔膜按照拉伸取向分为单拉和双拉干法隔膜工艺是隔膜制备过程中最常采用的方法，该工艺是将高分子聚合物、添加剂等原料混合形成均匀熔体，挤出时在拉伸应力下形成片晶结构，热处理片晶结构获得硬弹性的聚合物薄膜，之后在一定的温度下拉伸形成狭缝状微孔，热定型后制得微孔膜。
目前干法工艺主要包括干法单向拉伸和双向拉伸两种工艺。
干法单拉干法单拉是使用流动性好、分子量低的聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）聚合物，利用硬弹性纤维的制造原理，先制备出高取向度、低结晶的聚烯烃铸片，低温拉伸形成银纹等微缺陷后，采用高温退火使缺陷拉开，进而获得孔径均一、单轴取向的微孔薄膜。
干法单拉工艺流程为：1）投料：将PE或PP及添加剂等原料按照配方预处理后，输送至挤出系统。
2）流延：将预处理的原料在挤出系统中，经熔融塑化后从模头挤出熔体隔膜，熔体经流延后形成特定结晶结构的基膜。
锂电池隔膜生产工艺【老师傅分享】
锂电池隔膜生产工艺详解内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.导读：锂离子电池是现代高性能电池的代表，由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个主要部分组成。
其中，隔膜是一种具有微孔结构的薄膜，是锂离子电池产业链中具技术壁垒的关键内层组件，在锂电池中起到如下两个主要作用：1）隔开锂电池的正、负极，防止正、负极接触形成短路；2）薄膜中的微孔能够让锂离子通过，形成充放电回路。
锂电池隔膜生产工艺复杂、技术壁垒高高性能锂电池需要隔膜具有厚度均匀性以及优良的力学性能（包括拉伸强度和抗穿刺强度）、透气性能、理化性能（包括润湿性、化学稳定性、热稳定性、安全性）。
据涂布在线了解，隔膜的优异与否直接影响锂电池的容量、循环能力以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
锂电池隔膜具有的诸多特性以及其性能指标的难以兼顾决定了其生产工艺技术壁垒高、研发难度大。
隔膜生产工艺包括原材料配方和快速配方调整、微孔制备技术、成套设备自主设计等诸多工艺。
其中，微孔制备技术是锂电池隔膜制备工艺的核心，根据微孔成孔机理的区别可以将隔膜工艺分为干法与湿法两种。
锂电池隔膜产品干法隔膜按照拉伸取向分为单拉和双拉干法隔膜工艺是隔膜制备过程中常采用的方法，该工艺是将高分子聚合物、添加剂等原料混合形成均匀熔体，挤出时在拉伸应力下形成片晶结构，热处理片晶结构获得硬弹性的聚合物薄膜，之后在一定的温度下拉伸形成狭缝状微孔，热定型后制得微孔膜。
目前干法工艺主要包括干法单向拉伸和双向拉伸两种工艺。
干法单拉干法单拉是使用流动性好、分子量低的聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）聚合物，利用硬弹性纤维的制造原理，先制备出高取向度、低结晶的聚烯烃铸片，低温拉伸形成银纹等微缺陷后采用高温退火使缺陷拉开，进而获得孔径均一、单轴取向的微孔薄膜。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
拉伸
热定型
分切
收卷
优点：工艺相对简单、附加值高、无环境污染。 缺点：
孔径及孔隙率较难控制； 拉伸比较小，只有约1～3； 低温拉伸时容易导致隔膜穿孔； 产品不能做得很薄。
干法工艺影响因数
工艺影响膜结构的因素
熔融牵伸比； 挤出温度； 隔膜性能参数等。
微观影响膜结构的因素
供应低端市场产品 隔膜性能不满足动力电池要求 规模和技术无法与日韩美企业相比 。。。。。。
公司 佛塑-金辉高科 星源材质
Hale Waihona Puke 背景 比亚迪和佛塑合资 民营企业
产能 1200万平米 5000万平米
工艺方法 湿法工艺 干法三层复合、湿法单层
新乡格瑞恩
河南金龙（国企）控股
6000万平米
干法单层拉伸和三层复合
小结
冷却速率 聚合物溶液的初始浓度 聚合物分子量 溶剂分子的运动与结晶能力 成核剂--成核剂能更好地控制微孔的尺寸和分布
湿法工艺关键系统
工艺步骤 关 键 工 艺
投料配料 挤出混合 铸片冷却 拉伸 收卷 洗涤烘干
• 影响挤出过程稳定性、厚片和薄膜的厚度 • 配备计量精度较高的投料配料 • 核心环节之一； • 设备要求：较强塑化能力、很好混合效果和挤出机稳定进料； • 将模头出来的熔体经过冷辊冷却成固态厚片 • 膜生产的另一个核心； • 使分子链产生取向，成孔剂均匀分布在分子链之间 • 收卷张力大小影响后续工序
产品特点
厂家
单向拉伸设备
湿法工艺
湿法又称相分离法或热致相分离法，将液态烃或一些小分子物质与聚烯烃树 脂混合，加热熔融后，形成均匀的混合物，然后降温进行相分离，压制得膜 片，再将膜片加热至接近熔点温度，进行双向拉伸使分子链取向，最后保温 一定时间，用易挥发物质洗脱残留的溶剂，可制备出相互贯通的微孔膜材料。
锂电池隔膜的主要厂商及其主要产品
隔膜壁垒
技术方面 造孔工程技术
隔膜造孔工艺难度高； 无成套生产设备； 产品稳定性保持难。
隔膜一致性： • 厚度、面密度、力学性能一致 性； • 对隔膜微孔的尺寸和分布的均 一性-------微孔的尺寸和分布 直接影响到隔膜的孔隙率、透 气性、吸液率。
• 湿法隔膜生产的特有工艺； • 把成孔剂从油膜孔萃取出来，萃取剂的成分和浓度影响。
干湿法工艺区别
比较方法 工序 工艺比较 固定资产 工艺控制 单层膜 三层膜 PP 原料 PE 原料特性 成本 使用范围 产品性能 安全性 热关闭温度 热收缩性 孔径 环境 干法工艺 简单 相对低 难度高 可以 可以 可以 可以 流动性好、分子量低 低 小功率、低容量电池 低 低（135° C） 高 比较大 友好 湿法工艺 复杂 高 低 可以 不能够 不能够 可以 不流动、分子量高 高 大功率、高容量电池 高 高（180° C） 比较低 纳米级 污染
基体材料
聚丙烯、聚乙烯材料和添加剂等高分子材料复杂性和高知识含量。
制造设备
设备精密稳定。
经济方面 投资金额大、周期长、技术风险高。
锂电池成本构成
国内现状： 隔膜的厚度、强度、 孔隙率一致性不够 量产批次稳定性较 差
锂电池材料利润率
工艺技术
熔融拉升MSCS
热致相分离TIPS
锂电池隔膜技术和工艺
康佳研究院 2012.01
隔膜是锂电池一个重要组件
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。
隔膜定义
影响电池的界面结构、内阻 隔膜性能 高强度薄膜化聚烯烃多孔膜材 料 锂电池隔 膜材料 有耐有机溶剂功能 基体材料为聚丙烯、聚乙烯材 料和添加剂
多层膜
• 结合了干法 膜熔断温度 高和湿法膜 闭孔温度低 的特点； • PP／PE 双 层和PP／ PE／PP 3 层隔膜。
改良膜
• 表面接枝亲 水性单体或 改变电解质 中的有机溶 剂等，改善 PE 和PP 隔 膜对电解质 的亲和性； • 进行PVDF 涂覆表面处 理，提高膜 强度，降低 隔膜的厚度
新颖隔膜
• 高孔隙率纳 米纤维隔膜， 把纳米丝喷 涂在静电纺 布上； • Separion 隔 膜，在纤维 素无纺布上 复合Al2O3 或其他无机 物，提高热 稳定性。
国外隔膜主要企业
公司 Asahi Kasei Chemicals 日本旭化成化学 株式会社 Celgard 背景 成立于1931年，注册资 金103亿日元， 客户 半数以上产品 供给三洋 结构和组成 单层 PE 2011年产量 9650万平米/年 方法 湿法 国内工厂 北京、上海设有 办事处，在苏州、 上海、张家港设 有工厂。 深圳设有办事处， 上海设立新的办 事机构。
优点：
隔膜孔径范围比较小而均匀； 双向拉伸强度高； 膜更薄。
缺点：
投资大，周期长，工艺复杂； 环境污染。
湿法工艺特点
湿法工艺特点
工艺方式 工艺原理 方法特点 双向拉伸 相分离 设备复杂，投资大，周期长、工艺 复杂、成本高、能耗大、有环境污 染 微孔尺寸小、分布均匀、适应生产 较薄产品，只能生产PE膜 旭化成、东燃、美国Entek、深圳星 源、金辉高科 比较性能 孔径大小 孔径均匀性 拉伸强度均匀性 横向拉伸强度 横向收缩率 穿刺强度
美国Polypore全资子公 司，成立于1981年，注 册资本2亿美金 日本东燃化学株式会社 的子公司，成立于1947 年，注册资本约3512亿 日元 成立于1942年，注册资 金431亿日元 成立于1913年
MBI、BYD
单层和多层 PP、PE PP/PE/PP PVDF覆盖 单层 PE
8980万平米/年
8340万平米/年
多层 PP/PE/PP 单层 PE
3000万平米/年
干法
400万平米/年
湿法
在大连、北京、 无锡、上海、珠 海设有分公司或 办事处 在青岛、苏州、 北京、上海、广 州、桂林、宁波 等地设有工厂或 办事处。
成立于1969年
单层 PE
2900万平米/年
湿法
浓厚的高分子化工背景
国内生产企业
干法聚 烯烃隔 膜 湿法
Tonen Specialty separator 东燃埃克森美孚 化工 Ube Industries 日本宇部兴产株 式会社 Sumitomo Chemical 日本住友化学株 式会社 SK：韩国SK化工
Sony、SDI、 LGC等 第三大供应商 主要客户为比 克和三洋 2007-2009年间 计划进行3700 亿日元的投资
孔隙率
孔的体积和隔膜体积的比值， 一般隔膜孔隙率在35%-60%之间。
透气率
Gurley指数，是一个重要物化指标； 与电池内阻成正比； 数值越大，内阻越大。
性能参数
热稳定性
隔膜受热时尺寸稳定性
自动关闭机理
一种安全保护性能； 限制温度升高和防止短路； 安全窗口温度越高愈好，电池的安全性越高； 与隔膜的原材料和隔膜的结构有关； 材料熔点决定隔膜的闭孔温度。
力学强度
要求抗穿刺强度高； 单向拉伸，拉伸~50N，横向~5N； 双向拉伸，要求2个方向要求一致。
隔膜特性和分类
隔膜特性 隔膜分类
根据不同物理、化学特性，锂电池隔膜材料可 以分为：织造膜、非织造膜（无纺布）、微孔 膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜等几类； 目前商品化锂电池隔膜材料主要采用聚乙烯、 聚丙烯微孔膜； 固体和凝胶电解质用作一个特殊的组件，同时 发挥电解液和电池隔膜的作用-固态电池。 电子绝缘性-------正负极的机械隔离； 一定的孔径和孔隙率，低电阻和高离子电导 率，对锂离子有很好的透过性； 耐电解液腐蚀，有足够的化学和电化学稳定 性； 对电解液的浸润性好并具有足够的吸液保湿 力； 足够力学性能----穿刺强度、拉伸强度等，但 厚度尽可能薄； 空间稳定性和平整性好； 热稳定性好、自动关断性能好； 动力电池对隔膜要求更高，通常采用复合膜。
孔径大小 和分布
分子取向 度
薄膜结晶 性
膜结 构
熔融牵 伸比
冷拉 伸
分子取 向度
挤出温 度
热定 型
孔径大 小和分 布
熔融牵 伸比
薄膜结 晶性
热处理 温度
降低挤出温度提高分子取向度
提高退火温度，提高结晶度， 晶片结构排列完善
两种干法工艺特点
工艺方式 工艺原理 方法特点 单向拉伸 晶片拉伸 设备复杂，精度要求高，投资大，工艺 复杂、控制难度高、环境友好 微孔尺寸、分布均匀、微孔导透性好， 产品横向热收缩差，能够生产出不同厚 度的产品，能够生产PP\PE产品和三层 复合产品 Celgard、UBE、深圳星源科技 双向拉伸 晶型转换 设备复杂、投资较大，一般需 成孔剂等添加剂辅助成孔-加入 β晶型改进剂 微孔尺寸、分布均匀、透气性 更好，稳定性差。 现只能生产出较厚规格的PP膜 新乡格瑞恩
投资风险
技术风险
隔膜属于高分子材料，专业知识门槛高； 技术专利问题； 满足工艺要求的高精密设备； 要求工艺和产品一致性高。
风险
市场风险
隔膜占锂电池成本有限； 市场规模有限，主导企业目前产能过剩； 未来产能扩大，导致价格下降。
资本风险
投入高； 建设周期较长。
隔膜发展趋势
随着动力电池市场扩大，隔膜市场也将扩大； 隔膜属于高投入行业； 隔膜同时是高技术行业，企业必须有浓厚的化学 背景； 聚烯烃微孔膜以其特殊的结构与性能，在液态锂 离子电池中占据了绝对的主导地位； 随着对锂离子电池性能要求的提高，隔膜的制备 方法呈多样化，制备工艺不断完善，改性技术被 广泛研究， 新型锂离子电池隔膜将得到快速发展。
设备名称 搅拌机 挤出机 冷却成型: 双拉机 横拉设备 萃取设备 烘干定型 分切机 锅炉,控压机,冷却 水塔,危险品仓库, 价格 80万元 100万元 100万元 840万元 150万 150万 120万 80万 280万