技术路线之争:湿法、干法隔膜渗透率研判
因成膜主体材料和成孔机理不同,隔膜产品通常分为干法隔膜和湿法隔膜两
大类。成膜材料方面,湿法隔膜通常选择PE作为基材,干法隔膜通常选择PP。因
PE和PP自身物理性能差异,PP具有更高的闭孔温度和破孔温度,且闭孔温度与
破孔温度差值也大于PE,这使得干法膜的热稳定性好于湿法。
图:干法隔膜孔结构照片图:湿法隔膜孔结构照片
成孔机理方面,湿法通过溶剂和成膜高分子的热致相分离法成孔,而干法通
过机械拉伸产生的晶片分离成孔。热致相分离法因使用溶剂作为致孔剂,孔隙率
更高,且相比干法机械拉伸形成的大小不一的扁长型孔,湿法的孔径分布更为集
中。此外,热致相分离法制孔的贯通度和曲直度不如机械拉伸晶片分离成孔,但
综合而言湿法的热致相分离成孔性能仍好于干法。由于湿法隔膜在热致相分离法
成孔条件下形成的三维纤维结构,其穿刺强度大于同等厚度的干法隔膜。干法湿
法都具有不错的纵向拉伸强度,但因为干法仅为纵向单向拉伸,而湿法成孔时需
双向拉伸,因此湿法膜的横向拉伸应力较大导致其横向热收缩性能弱于干法。
比亚迪刀片电池综合而言,因湿法膜更为完美的成孔机理,湿法膜孔隙率和孔径集中度优势
明显,对Li+的传导性能更强,同时可以在更薄的厚度做到更好的穿刺强度,因此
在其他条件相同情况下,选用湿法膜的电池在能量密度、倍率、循环寿命上相比
选用干法隔膜电池更为领先。因湿法膜横向热收缩性及闭孔破孔温度性能指标弱
于干法,选用湿法隔膜的电池在热稳定性上略差,但通过湿法基膜涂覆工艺可以
弥补。另外可以通过PP/PE/PP三层共挤技术改善隔膜性能,但无论从成本、工艺
难度及改进后性能来看,湿法基膜+涂覆工艺目前占据较大优势。
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