锂电池隔膜涂覆技术方式和方法

来源：维多利亚3308  日期：2019-04-25 09:19  浏览量：次

　　锂电池隔膜涂覆技术方式和方法。近年来伴随着动力锂电池市场的升温，湿法涂覆隔膜在国内愈发火热，甚至业内也有观点认为将主导未来动力电池隔膜市场的必然是湿法涂覆隔膜。锂电池“湿法+涂覆”已是业界公认的隔膜发展方向。今天维多利亚3308小编整理了关于涂覆浆料配方和涂覆工艺等相关内容，欢迎大家阅读并留言补充信息。

　　锂电池隔膜涂覆技术方式

　　根据下游对特定性能的要求和锂电池隔膜产品的定位，需要使用不同的涂覆技术。而对涂覆而言，其技术核心在于浆料的配方，同时浆料在隔膜涂覆中成本占比较大，一般浆料占涂覆总成本的65%。动力锂电池发展方向为高输出、高容量、快充电的模式，对隔膜涂覆技术及工艺要求也会更加的多样化，配方的不断创新也将成为涂覆的核心竞争力。

　　隔膜陶瓷涂覆浆料主要包括陶瓷颗粒、粘结剂、溶剂和添加剂四种主要成分，对于不同的应用场景需使用不同的浆料配比。陶瓷的刚性支撑作用，使得陶瓷改性隔膜高温时具有优良的热稳定性和尺寸完整性，对高温下隔膜结构的维持有支撑作用，在高温下隔膜基体均已闭孔透明，未涂覆隔膜收缩严重，而涂覆锂电池隔膜由于陶瓷层存在抗收缩性大幅提升，机械性和安全性更好。

　　锂电池隔膜涂覆方法，灵活多样

　　隔膜涂覆在技术上难度不高，可使用凹版辊涂、浸涂、窄涂或喷涂等方式，国内主流基膜厂商和大量代工厂都能够实现。

　　凹版辊涂

　　凹版辊涂工艺是目前常用的涂覆方法，微凹版辊将浆料从浆料盒中带出，由定厚刮刀刮下多余涂料，然后在压力下涂覆到隔膜上。这种方法原理比较简单，凹版辊凹槽容量容易控制，产品精度较好。缺点是由于高硬度的氧化铝陶瓷颗粒作用，网纹辊容易磨损，会导致连续涂覆过程中涂层逐渐变薄，需要更换新辊;涂覆目标厚度改变时就需要更换辊，不能灵活调节。

　　窄缝挤压涂

　　窄缝挤压涂覆，简称窄涂，是通过一定压力将浆料从挤压嘴挤出涂覆到隔膜上的工艺，涂层厚度由挤压嘴缝宽和计量泵控制。这种工艺适用粘度范围广，产品精度好，可涂覆薄层，涂覆速度高，但挤压嘴的维修相对困难。

　　浸涂

　　浸涂的基本原理是将锂电池隔膜浸泡到一定浓度的浆料中一定时间，取出后晾干或烘干，在隔膜表面得到一定厚度的涂层。这种方法的原理和操作简单，但厚度控制相对较难。

　　静电纺丝

　　静电纺丝法是通过电场力将浆料喷涂到隔膜上的工艺，给浆料带上电荷，在电场力作用下浆料突破表面张力，形成纳米丝喷射向隔膜。这种工艺有适用材料范围广，操作方便，比表面积大，孔隙率高，纤维丝均一性好，产率高等优点，但存在结晶度、取向度小，机械性能、力学性能差的缺点，需要通过热处理、共混等改性方式优化。

　　锂电池隔膜涂覆加工的设备目前基本需要进口，供给稳定，设备紧凑成套，一条产线需要投入150-200万元，产量约400万平米/年，对于同时具备基膜生产和涂覆加工能力的企业，一般每条基膜产线需要配套10条涂覆产线。锂电池隔膜涂覆厂商大多采用凹版辊涂方法，原因是凹版辊涂的加工速度、精度均较高，工艺成熟，同时辊的加工、维护相对窄涂简单，成本较低。窄涂往往也被选作优选方案，因为该工艺精度高，加工速度快，粘度灵活性大，但窄涂的挤压嘴加工、维修相对困难，成本相对较高。

　　湿法涂覆和干法双拉涂覆的对比

　　1、基膜

　　干：如果直接将湿法PE基膜直接用到电池里面，不能用、不好用，因为基膜的热温度太低。为了提高热稳定性，基膜表面一定要进行涂覆，以弥补那50%的缺陷。但是，通过不同的涂覆技术会有改善吗?生下来就残疾，身体很弱，外面穿多少盔甲没有用。

　　湿：在动力锂电池领域，很多厂家在切换用湿法涂覆，湿法单层也在用。湿法隔膜孔径均匀，干法隔膜没法比，干法基膜的孔径都不均匀，涂覆又有什么用

　　2、透气性

　　干：干法双拉基膜的孔径只要足够均匀就可以了，电池充放电没问题、又不短路，总体安全性好，所以不需要像湿法膜那么的均匀。而湿法膜的孔径虽然较均匀些，但本身孔径太小了，再加上涂覆，怎么保障高透气性。

　　湿：湿法锂电池隔膜可以根据电池需求做高透气性，也可以低透气性。

　　3、熔点

　　干法锂电池隔膜和湿法隔膜材质上差别比较大，熔点差了40多度。到了120度，湿法隔膜70%-80%都会闭孔掉;到150度，干法隔膜还能保持比较好的状态。

　　熔点低一些是两种隔膜之间的最大区别，这是材料自身特性决定的，但只要做到符合锂电池使用要求即可。

　　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、透气性能、理化性能。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。