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聊一聊隔膜專用料
????????當(dāng)前，市場(chǎng)上商業(yè)化的鋰電池隔膜主要是以聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)為主的微孔聚烯烴隔膜。
????????這類隔膜憑借著較低的成本、良好的機(jī)械性能、優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于鋰電池隔膜中。
????????實(shí)際應(yīng)用中又包括了單層PP或PE隔膜、雙層PE/PP復(fù)合隔膜以及三層PP/PE/PP復(fù)合隔膜等。
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????????鋰離子電池隔膜制備方法主要分為干法和濕法兩大類。
????????干法是將聚烯烴樹脂熔融、擠壓、吹膜制成結(jié)晶性聚合物薄膜，經(jīng)過(guò)結(jié)晶化處理、退火后，得到高度取向的多層結(jié)構(gòu)，在高溫下進(jìn)一步拉伸，將結(jié)晶面進(jìn)行剝離，形成多孔結(jié)構(gòu)，可以增加薄膜的孔徑。
????????濕法又稱相分離法或熱致相分離法，將液態(tài)烴或小分子物質(zhì)與聚烯烴樹脂混合，加熱熔融后，形成均勻的混合物，然后降溫進(jìn)行相分離，壓制得膜片，再將膜片加熱至接近熔點(diǎn)溫度，進(jìn)行雙向拉伸使分子鏈取向，最后保溫一定時(shí)間，用易揮發(fā)物質(zhì)洗脫殘留的溶劑，制備出相互貫通的微孔膜。
????????干法工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，但孔徑和孔隙率難以控制，產(chǎn)品難以做薄;濕法工藝薄膜孔徑小而且均勻，薄膜更薄，但是投資大，工藝復(fù)雜。
????????新能源汽車所需的鋰離子動(dòng)力電池往往要求電池有更大的容量、更高的電壓、更長(zhǎng)的循環(huán)性能、更高的安全性能、長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定輸出的均一性能以及為汽車提供瞬間加速的大倍率放電性能。
????????因而，要求隔膜具有高孔隙率、良好的浸潤(rùn)性、較高的強(qiáng)度、良好的熱尺寸穩(wěn)定性、合適的熱關(guān)閉溫度和很高的熱熔化溫度;
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????????由于濕法隔膜具有孔隙率高、強(qiáng)度高、閉孔溫度低等特點(diǎn)，目前運(yùn)用于動(dòng)力電池中已逐漸成為主流。
????????目前，生產(chǎn)高端鋰電池隔膜的國(guó)外廠商有日本旭化成、日本東燃化學(xué)、日本UBE、韓國(guó)W-Scope、美國(guó)Celgard等。
????????國(guó)產(chǎn)隔膜產(chǎn)品與國(guó)外差距有很大一部分原因取決于原材料。
????????國(guó)外知名隔膜廠家都有自己的專用料，要么自己生產(chǎn)原料，要么和原料廠家聯(lián)合開發(fā)隔膜專用料。
????????聚烯烴隔膜對(duì)原材料主要有力學(xué)性能、溶解性、分散性、清潔度等方面的要求，用于隔膜生產(chǎn)的基材屬于相對(duì)高分子量的聚烯烴專用料，目前進(jìn)口材料仍占有較大份額，國(guó)產(chǎn)材料使用量較低。
????????▽塞拉尼斯旗下的泰科納(Ticona)公司推出了適用于鋰電隔膜生產(chǎn)的超高分子量聚乙烯，具有高拉伸強(qiáng)度、化學(xué)惰性和低熔流性。產(chǎn)品規(guī)格為50-1000萬(wàn)分子量，并可根據(jù)客戶要求定制產(chǎn)品。
????????▽埃克森美孚化工為東燃化學(xué)特殊定制隔膜專用料，加上東燃化學(xué)自身的工藝技術(shù)，產(chǎn)出的隔膜能有效提高鋰電池安全性及可靠性。
????????▽國(guó)際化工巨頭利安德巴塞爾(Lyondellbasell)的聚烯烴專用料也已被成功引入中國(guó)，包括適用于濕法工藝HDPE的GX5028和適用于干法工藝PP的E4462。
????????我國(guó)石化企業(yè)對(duì)聚烯烴專用料的研發(fā)、生產(chǎn)也做出了不少成果。
????????▽2010年8月，揚(yáng)子石化公司自主研發(fā)的聚丙烯專用料PPH-F02-H成功實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。
????????▽2011年4月，中國(guó)石油蘭州石化公司也成功實(shí)現(xiàn)鋰電池隔膜專用料L402的生產(chǎn)。
????????▽2012年7月，洛陽(yáng)石化聚丙烯公司對(duì)新研發(fā)的鋰電池隔膜專用料F301L進(jìn)行了試生產(chǎn)，產(chǎn)品主要技術(shù)性能指標(biāo)均達(dá)到用戶需求。
????????▽2012年9月，北方華錦由聚丙烯F401牌號(hào)改進(jìn)而來(lái)的鋰電隔膜原料，通過(guò)了鋰電隔膜的生產(chǎn)和應(yīng)用性能測(cè)試。
????????▽更引人注目的是2017年5月27日揚(yáng)子石化首次成功試生產(chǎn)了鋰離子電池隔膜用特高分子量聚乙烯新產(chǎn)品YEV-4500，并正式開始進(jìn)行市場(chǎng)推廣，這一新產(chǎn)品填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，打破了進(jìn)口產(chǎn)品的壟斷，是揚(yáng)子石化在高端聚烯烴領(lǐng)域取得的又一次突破。
????????特高分子量聚乙烯(UHMWPE)由于其優(yōu)異的性能，可改進(jìn)隔膜高溫熔體完整性(HTMI)，顯著提高破膜溫度，HTMI對(duì)于提高插電式混合動(dòng)力汽車的安全至關(guān)重要;同時(shí)還將賦予隔膜更高的穿刺強(qiáng)度、更高的孔隙率與機(jī)械強(qiáng)度，是制造高端鋰電池隔膜的理想原材料。
