干法單拉和干法雙拉產(chǎn)品在產(chǎn)品性能上、品質(zhì)上有何不同?應(yīng)用的電池領(lǐng)域有何不同?
答:可以先大致看一下兩種隔離膜的工藝路線。
干法單拉隔膜的工序過程包括混料、鑄片、退火、MD(機(jī)器方向)方向冷拉、MD方向熱拉(處理)、分切等;干法雙拉隔膜的工序比單拉隔膜多了TD(垂直于機(jī)器方向)方向的拉伸。
對(duì)于高分子材料,在拉伸過程中,分子鏈重排,給膜材料提供較高的抗張強(qiáng)度和較高的模量等。所以,雙拉隔膜和單拉隔膜最大的產(chǎn)品性能表現(xiàn)在力學(xué)性能不同。
雙拉隔膜強(qiáng)度>單拉隔膜,力學(xué)性能較差對(duì)于電池制造過程的影響較大,比如在電池的卷繞或者轉(zhuǎn)移搬運(yùn)過程中,容易受到邊角的擠壓導(dǎo)致破裂,當(dāng)然這個(gè)問題在自動(dòng)拉線可以加入各種保護(hù)措施進(jìn)行預(yù)防。
但是力學(xué)性能較差的話,對(duì)于膨脹較大的三元電池體系,大電芯在曲率變化的區(qū)域產(chǎn)生的應(yīng)力還是相當(dāng)可觀的,這對(duì)于力學(xué)性能較差的單拉隔膜,可靠性能還需要慎重考量。
但是,雙拉隔膜的缺陷也來自于它的雙拉工藝上,雙拉膜的開孔均勻性差于單拉隔膜,膜的各項(xiàng)指標(biāo)的穩(wěn)定性(品質(zhì))差于干法單拉。干法工藝的隔膜中并沒有像濕法隔膜那樣在一開始就加入了成孔劑,然后在后續(xù)的萃取過程中把成孔劑去掉,得到孔隙。
干法的孔隙靠著在拉伸過程中PP原料的晶型轉(zhuǎn)變來得到:β晶型向α晶型轉(zhuǎn)換。所以,在MD方向拉伸后,已經(jīng)是α晶型的膜面再拉伸就會(huì)破膜。所以,雙拉工藝需要加入額外的晶型轉(zhuǎn)變的助劑,這種助劑與PP原料均勻分散是個(gè)比較大的問題。
PP單拉和PP雙拉隔膜的優(yōu)勢(shì)在于成本,約是PE隔膜的一半左右。PP單拉隔膜如果厚度比較薄(<20um)后,絕對(duì)的抗張強(qiáng)度比較小,對(duì)工序加工影響較大,所以,PP單拉隔膜的應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)是:對(duì)成本要求比較高、能量密度要求不高、本身體系設(shè)計(jì)安全性能比較高(如磷酸鐵鋰)等產(chǎn)品。
PP雙拉隔膜的開孔均勻性存在問題,使用領(lǐng)域也應(yīng)該是對(duì)成本要求比較高、能量密度要求不高、本身體系設(shè)計(jì)安全性能比較高(如磷酸鐵鋰)、產(chǎn)品一致性或長(zhǎng)期性能要求不高的等產(chǎn)品。
















