锂电池隔膜的生产工艺流程是什么？

锂电池隔膜的生产工艺流程

　　一、隔膜的湿法工艺流程(Wet Process)

　　湿法工艺是制备高性能、高孔隙率隔膜的主流方法之一，主要用于制造**三层复合隔膜(如PP/PE/PP)**等。

　　1、原料配制与熔融挤出

　　原料准备： 湿法工艺主要使用聚烯烃材料，如超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。首先将聚合物与高沸点有机溶剂(通常是石蜡油)混合。

　　熔融挤出： 将混合物送入挤出机中进行加热熔融，通过T型模头或环形模头将熔体均匀挤出成厚片。这一步骤形成的是聚合物/溶剂共混膜片。

　　2、溶剂萃取与双向拉伸

　　溶剂萃取： 这是湿法工艺的核心。挤出的共混膜片需要通过挥发性溶剂(如二氯甲烷)浸泡，将高沸点有机溶剂(石蜡油)完全萃取出来。萃取出溶剂后，膜片内部就形成了相互连通的微孔结构。

　　双向拉伸： 萃取后的膜片在高温下，沿纵向和横向进行双轴拉伸。拉伸的目的是精确控制孔隙率、孔径大小、以及厚度，同时赋予隔膜优异的机械强度和热收缩性能。

　　3、热定型与收卷

　　最后，拉伸后的隔膜需要经过热定型处理，以消除在拉伸过程中产生的内应力，稳定其结构和尺寸，防止在电池工作温度下发生过度热收缩。最终，合格的隔膜产品被收卷成卷，等待后续的涂覆工序。

　　二、隔膜的干法工艺流程(Dry Process)

　　干法工艺流程相对简单，成本较低，常用于制备单层或**双层聚丙烯(PP)**隔膜，具有优异的机械强度和热关闭特性。

　　1、原料准备与熔融拉伸

　　原料准备： 主要使用聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)等聚合物。

　　熔融拉伸： 将聚合物熔融后，通过挤出机挤出成片状。与湿法不同，干法直接对熔融片材进行拉伸。在较低温度下，沿纵向进行拉伸，在拉伸过程中，片材内部会产生大量的微晶和无定形区域。

　　2、退火与二次拉伸(致孔)

　　热处理(退火)： 经过第一次拉伸后，材料会进行退火处理，以调整晶体结构。

　　二次拉伸(致孔)： 在更高温度下，对膜片进行横向拉伸。在这一过程中，通过控制拉伸速度和温度，可以在微晶和无定形区域之间形成裂纹和片状微孔，实现“致孔”的目的。

　　3、热定型与后处理

　　与湿法类似，干法隔膜也需要经过热定型，确保最终产品的尺寸稳定性和机械性能。由于干法隔膜的孔径通常比湿法大，孔隙率较低，但其成本和流程优势使其仍在特定领域占有一席之地。

　　三、后处理：涂覆与质检

　　无论是湿法还是干法隔膜，为了进一步提高安全性和耐高温性能，通常还需要进行后处理。

　　1、涂覆工艺

　　目的： 提高隔膜的耐热性(防止热失控时隔膜融化导致短路)和电解液浸润性。

　　材料： 常见的涂覆材料是**氧化铝(Al₂O₃)**或耐高温聚合物(如芳纶)。涂覆层可以在高温下保持结构完整，延缓电池热失控。

　　2、质量检测

　　成品隔膜需要经过严格的质量检测，包括：厚度均匀性、孔隙率、透气度(Gurley值)、机械强度(穿刺强度)、热收缩率和电解液浸润性等核心指标，确保其能安全应用于高性能锂电池中。

　　锂电池隔膜的制造是一个对工艺精度要求极高的过程，从原料配比到最终拉伸和涂覆，每一步都决定了电池的安全性与性能。而老化柜和分容柜就是锂电池的最后一道防线。