鋰電池濕法隔膜和干法隔膜的區別對比

來源：存能電氣  日期：2019-04-21 12:55  瀏覽量：次

　　鋰電池濕法隔膜和干法隔膜的區別對比。隔膜是鋰電池制備的核心，鋰電池隔膜一般按照工藝，分為干法工藝和濕法工藝，由此，隔膜產品也分為干法隔膜和濕法隔膜兩類。鋰離子電池隔膜需要具備的諸多特性，對其生產工藝提出了特殊的要求，而生產工藝包括原材料配方和快速配方調整、微孔制備技術、成套設備自主設計等工藝。

　　鋰電池隔膜成本占電池成本的1/3左右。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，復合膜，隔膜紙，碾壓膜等幾類。聚烯烴材料具有優異的力學性能、化學穩定性和相對廉價的特點，因此聚乙烯，聚丙烯等聚烯烴微孔膜在鋰離子電池研究開發初期便被用作鋰離子電池隔膜。

　　鋰電池濕法隔膜和干法隔膜的區別對比

　　a、干法由于工序簡單，固定資產投入比濕法小；但是加工工藝干法的溫度等指標控制難，濕法的工藝更簡單；

　　b、干法可以做三層膜，濕法只能做單層膜；（三層膜的優勢在于熱關閉溫度是135度，但是熱穩定溫度為160度，可以防止熱慣性，有25度的空間，更安全）

　　c、干法和濕法除了加工工藝不同，使用的原料也不同。干法使用的原料是流動性好、分子量低的，所以高溫只能達到135度，遇熱會收縮，安全性不適合做大功率、高容量電池；濕法使用不流動、分子量高的原料，熱關閉溫度可以達到180度，能保證大功率鋰電池的安全性；

　　d、在生產一般的鋰電池方面，干法具有優勢，成本低、污染小、孔更均勻；大功率電池方面濕法有優勢，主要是安全性和熱收縮性小。

　　鋰電池干法隔膜可細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硬彈性纖維的方法，制備出低結晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜，在高溫退火過程中，獲得高結晶度的薄膜。這種薄膜先在低溫下進行拉伸形成微缺陷，然后高溫下使缺陷拉開，形成微孔。目前中國三分之一以上產能使用干法雙拉工藝，產品在中低端市場占據較大比例。

　　濕法生產工藝，又稱相分離法或熱致相分離法，濕法工藝將液態烴或一些小分子物質與聚烯烴樹脂混合，加熱熔融后，形成均勻的混合物，然后降溫進行相分離，壓制得膜片，再將膜片加熱至接近熔點溫度，進行雙向拉伸使分子鏈取向，最后保溫一定時間，用易揮發物質洗脫殘留的溶劑，可制備出相互貫通的微孔膜材料。

　　濕法生產工藝，不僅可制備出相互貫通的微孔膜材料，而且生產出來的鋰電池隔膜具有較高的縱向和橫向強度。目前，濕法生產工藝主要用于生產單層的鋰電池隔膜。

　　在物理性能和機械性能方面，干法單向拉伸工藝生產的隔膜更具有優勢。然而，采用濕法生產工藝生產出來的鋰電池隔膜具有較高的孔隙率和良好的透氣性，可以滿足動力電池的大電流充放的要求。相反，由于濕法生產工藝采用聚乙烯基材，聚乙烯基材的熔點只有140℃，所以，與采用干法生產工藝生產的鋰電池隔膜相比，采用濕法生產工藝生產的鋰電池隔膜的熱穩定性較差。

　　鋰電池濕法隔膜及干法隔膜的優點

　　鋰電池濕法隔膜輕薄、不易撕裂，但PE熔點為135℃，安全性低于干法隔膜，加之原材料及生產流程不同，綜合成本高于干法隔膜；干法隔膜產品熔點高，耐熱性、耐高壓性及抗氧化性更好，但相對于濕法隔膜較厚，且容易縱向撕裂，對電池企業工藝要求較高。

　　隔膜是鋰電池材料中技術壁壘最高的環節，其性能的優劣對鋰電池的輕量化和安全性至關重要。濕法隔膜比干法隔膜在力學性能、透氣性能和理化性能方面均具有一定優勢，涂覆后可以大幅提升濕法隔膜的熱穩定性，總體來說濕法涂覆隔膜具有明顯的性能優勢。高端消費電池大多使用濕法隔膜，隨著動力電池對能量密度要求的提升，尤其是三元電池的廣泛應用，濕法隔膜在動力電池的滲透率也將逐步提升。

　　鋰電池隔膜行業特點

　　從工藝技術進展來看，目前，我國鋰電池隔膜在干法工藝上已經取得重大突破，具備國際一流的制造水平，濕法隔膜工藝技術也不斷提升，近年來產能產量均穩步增長。而隨著濕法工藝技術的不斷發展，我國鋰電池隔膜行業競爭格局也發生了一些變化。

　　特點一：濕法隔膜產量占比逐年提升

　　就工藝本身來看，干法隔膜和濕法隔膜各有優缺點，干法隔膜在生產工藝、成本、環保經濟等方面具有較大優勢，濕法隔膜則具有短路率低、孔隙率和透氣性可控范圍大等優點。從目前市場的應用來看，從全球鋰電池企業的選擇來看，干法隔膜和濕法隔膜并存。不過，近年來隨著三元鋰電池占比的提高，濕法隔膜產量的占比也穩步提升。最新數據顯示，2017年，國內濕法隔膜產量達到8．06億平方米，占比56％，份額超過干法隔膜。鑒于干法隔膜和濕法隔膜各自的特點，濕法隔膜未來需求將會逐步擴大，但短時間內并不會完全替代干法隔膜。

　　特點二：出貨量企業集中度較高

　　按照出貨量來看，總體上2017年我國干法隔膜和濕法隔膜的企業集中度均較高，尤其是濕法隔膜，前三企業出貨量占比達到71％，前五占比達到87％；干法隔膜前三企業占比為42％，前五占比為55％。

　　特點三：產能區域性明顯

　　從目前我國鋰電池隔膜材料企業區域分布來看，總體上集中度較高，主要集中在華東和華中地區，產能比重分別達到48％、27％；華南地區產能占比也有10％，其他地區則都在10％以下。

　　特點四：企業產能擴張加速，未來競爭加劇

　　根據資料整理，截止到2017年底，國內已經確認投產的鋰電池隔膜產能約為29億平方米。按照目前的產能來看，產能較大的企業主要有湖南中鋰、上海恩捷、星源材質、中興新材、天津東皋、蘇州捷力、河南義騰等，產能均在2億平方米以上，合計產能為19．28億平方米，占比超過67％。

　　鋰電池中的隔膜對于性能的優劣起到了至關重要的作用，但電池隔膜的生產工藝有多種且非常復雜，干法和濕法制造，鋰電池隔膜技術目前已經成熟，無論是干法還是濕法制造的電池隔膜，都能很好地滿足不同領域產品的需求。