锂电池隔膜干湿法生产工艺对比
锂电池隔膜湿法生产工艺，又称相分离法或热致相分离法，以下是其一般流程：
选取高分子聚合物，如聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）等作为主要原料，同时准备好溶剂、添加剂等辅助材料。这些材料需经过严格的品质控制，确保其纯度和均匀性。 按照特定配方比例，将高分子聚合物、溶剂和添加剂投入混合设备中，充分混合形成均匀的混合物。 将混合好的物料加入双螺杆挤出机，同时通过注油口加入石蜡油等成孔剂，在双螺杆挤出机内混匀熔融，熔融温度一般在 200℃左右。部分不满足用料要求的石蜡油可能需用二氧化硅进行脱色处理。 经过熔体齿轮泵将来自挤出机的熔体精确稳定地送入 T 型挤出模头，为后续流延做准备。 通过流延辊将熔体加工成均一的片状，得到初始的膜片。 将膜片在纵向拉伸机辊筒表面经加热至约 70℃后，以一定的倍率延展进行纵向拉伸，得到规定厚度的薄膜。 将纵向拉伸后的膜片在横向拉伸机辊筒表面经加热至约 70℃后，进行横向拉伸，使石蜡油均匀地分布在发生取向的分子链之间，形成特殊的 “网 - 油” 混合结构。 将拉伸后的膜片送入萃取装置，利用萃取剂（如二氯甲烷）分离出膜中的石蜡油等成孔剂成分，使隔膜上形成微孔。 萃取后的薄膜采用烘箱进行干燥，烘箱温度设置为 40-60℃，干燥时间为 25-45s，去除残留的萃取剂等物质。 干燥后的薄膜再次进行横向拉伸，进一步调整隔膜的性能和结构。 对拉伸后的薄膜进行裁边处理，切除边缘不整齐或不符合要求的部分，得到所需尺寸和形状的隔膜。 为保证薄膜的收缩率，使用热定型机进行热定型处理，该工序操作温度约为 130℃，停留时间约为 35-55s。 最后由收卷机收卷，并根据客户的规格要求分切成不同尺寸的薄膜产品。
锂电池隔膜干法生产工艺主要包括干法单向拉伸和双向拉伸两种工艺，以下是具体介绍：
将 PE 或 PP 及添加剂等原料按照配方进行预处理，去除杂质等，然后输送至挤出系统。 预处理后的原料在挤出系统中经熔融塑化，从模头挤出熔体，在流延辊的高速牵伸应力场下冷却结晶，得到具有垂直于挤出方向、平行排列片晶结构的流延基膜，该基膜有较好的硬弹性能。 对基膜进行热处理，消除晶区缺陷，进一步完善片晶结构，提高薄膜的结晶度，获得硬弹性薄膜。 硬弹性薄膜先在低温下进行拉伸形成银纹等微缺陷，即冷拉伸，然后在高温下使缺陷拉开，形成微孔，即热拉伸，最终得到纳米微孔膜。 将纳米微孔膜根据客户的规格要求裁切为成品膜。 将 PP 及成孔剂等原料按照配方进行预处理后，输送至挤出系统。 挤出的熔体经流延得到 β 晶含量高、β 晶形态均一性好的 PP 流延铸片。 在一定温度下对铸片进行纵向拉伸，利用 β 晶受拉伸应力易成孔的特性来致孔。 在较高温度下对经过纵向拉伸的样品进行横向拉伸以扩孔，同时提高孔隙尺寸分布的均匀性。 通过在高温下对隔膜进行热处理，降低其热收缩率，提高尺寸稳定性，最后收卷得到成品隔膜。 干法：利用聚合物结晶和取向特性，通过拉伸使结晶界面剥离或晶型转变形成微孔。如干法单向拉伸靠硬弹性纤维制备及拉伸形成微孔；双向拉伸则是利用加入 β- 晶型改进剂的聚丙烯在拉伸时的晶型转变致孔。 湿法：将液态烃等小分子与聚烯烃树脂混合，加热熔融后降温相分离，再经拉伸、溶剂萃取等步骤形成微孔膜，依靠相分离和萃取来形成微孔结构。 干法：以干法单向拉伸为例，包括投料、流延、热处理、拉伸、分切等步骤。干法双向拉伸有流延铸片、纵向拉伸、横向拉伸、定型收卷等流程。 湿法：通常有投料、流延、纵向拉伸、横向拉伸、萃取、定型、分切等流程，且有双向异步和双向同步拉伸两种，同步拉伸可使隔膜厚度更均匀，但车速慢、可调性略差。 孔隙率与孔径 干法：孔径及孔隙率较难控制，孔径分布可能较宽，难以做到像湿法那样的小孔径和窄孔径分布范围。 湿法：可以精确控制涂层厚度、孔隙率和孔径均匀性，能制备出孔径小且均匀、孔隙率较高的隔膜。 力学强度 干法：干法单向拉伸隔膜横向力学强度低，双向拉伸的产品力学性能相对有所改善，但总体上可能不如湿法双向拉伸的力学性能均衡。 湿法：湿法双向拉伸工艺使隔膜在横向和纵向都有较好的力学强度，双向力学强度高。 热稳定性 干法：干法隔膜的熔点相对较高，热稳定性较好，在高温环境中能较好地保持形状和性能。 湿法：湿法隔膜热稳定性相对较差，一般需要进行涂覆处理，如涂覆陶瓷氧化铝等，来提高热稳定性。 干法：生产过程无需溶剂，工序简单，设备投资相对较小，生产成本较低，且干法隔膜生产设备已基本完成国产化。 湿法：需要使用大量有机溶剂，且溶剂回收系统增加了成本，设备复杂且多依赖进口，投资大、周期长，生产成本较高。 干法：多用于储能、磷酸铁锂动力电池、两轮车等领域，适合对成本较为敏感、对安全性要求较高、对隔膜厚度和孔径均匀性要求相对不那么苛刻的场景。 湿法：主要用于三元电池等对能量密度要求高的领域，适用于需要轻薄、高强度、高能量密度隔膜，以及对孔径均匀性和透气性要求高的锂电池。 文章来源：高性能膜材料干法单向拉伸工艺
干法双向拉伸工艺
