随着电动汽车的快速发展，锂离子电池市场的重要性正在迅速攀升，对隔膜的需求也随之增加。隔膜是锂离子电池中最关键和最昂贵的组件之一，占电池总成本的15 - 20%。
 

SML产品经理Alexander Bruckmüller表示，“在过去10年里，SML已交付了90余条流延薄膜生产线，这些生产线采用高效环保的干法工艺生产优质隔膜。有了这些丰富的经验，我们同时也了解到这一行业真正重要的是什么”。那么隔膜在锂离子电池中有哪些基本功能呢？隔膜的主要作用是将两个电极分隔开以防止短路。同时，隔膜允许带电荷离子自由通过，形成电化学电池中电流通过所需的闭合回路。为实现这些功能，锂离子电池中的隔膜必须满足多项要求：

• 不含凝胶，因为薄膜的任何表面缺陷、未熔融或烧焦颗粒均可能在拉伸后产生孔洞，进而导致短路。
   
• 薄膜厚度要薄且均匀：为提高电池电流密度和能力密度，电池隔膜（BSF）必须很薄。为支持多次充放电循环，其厚度也必须均匀。
   
• 最佳的孔隙率使隔膜能被电解质充分润湿，并确保离子的通过顺畅。通常，孔径小于等于1 µm的商用隔膜的孔隙率为40 - 50%。
   
• 足够的力学性能，能够承受由于外部压缩和电极膨胀引起的物理应力。
   
• 化学稳定性：隔膜必须是一种电绝缘体，此外，在面对氧化还原反应时必须具有电化学稳定性。
   
• 稍低于热失控温度时的自动关断保护性能。在关断保护时，隔膜须保持其力学性能
   
• 尺寸稳定性 - 能够在较宽温度范围内保持不卷曲或翘曲，平整度好。所有方向具有最小热收缩率。

采用干法工艺的生产成本低

SML的流延隔膜生产线可百分之百满足此类要求。“隔膜可用不同的材料制成，并可采用不同的工艺生产。最常见的工艺是干法和湿法，最常用的原料为聚丙烯和聚乙烯”，SML流延薄膜挤出产品经理Alexander Bruckmüller表示。SML流延薄膜生产线采用干法工艺生产隔膜。

与湿法生产相比，干法工艺具有以下明显优势：

• 原料成本较低：在干法工艺中，可使用标准的PP或HDPE树脂。而在湿法生产中，则需使用相对昂贵的超高分子量聚乙烯UMWPE。
• 生产步骤更少：干法工艺较湿法生产更为直接。
• 更环保：无需使用溶剂产生微孔，而溶剂在湿法工艺中是必须要用到的。
• 能耗大幅降低 – 不需要之后的溶剂挥发和薄膜干燥步骤。

除电动汽车市场外，风能和太阳能发电厂的大规模储能应用对干法隔膜的需求也很大。

Redlham, 12.07.2023