無(wú)論是電池層面對(duì)隔膜提出的更高性能要求，還是隔膜領(lǐng)域火藥味十足的價(jià)格廝殺，都是渴望顛覆性隔膜產(chǎn)品的不同緯度表達(dá)。

到底怎樣的工藝思路才能打造出眾望所歸的鋰電隔膜產(chǎn)品?在這個(gè)關(guān)系到各家隔膜企業(yè)生死存亡的問(wèn)題上，國(guó)內(nèi)最早涉足鋰電隔膜業(yè)務(wù)的中科科技，表現(xiàn)出隔膜老大哥應(yīng)有的擔(dān)當(dāng)，率先給出了全方位地解題參考：深挖超薄干法隔膜潛力，拓展高性能蒸發(fā)法隔膜，布局耐高溫涂覆隔膜。

作為老牌干法隔膜企業(yè)，在緊隨市場(chǎng)潮流布局濕法隔膜的同時(shí)，中科科技始終沒(méi)有放棄對(duì)干法隔膜的期望。

“在干法隔膜輕薄化的道路上，中科科技已經(jīng)走在了行業(yè)前列。”中科科技總經(jīng)理李軍超表示。

2014—2017年間，中科科技以國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室和河南省新能源材料中心為依托，憑借具有豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的研發(fā)工程師、工藝工程師、設(shè)備工程師隊(duì)伍，在干法PP雙拉原有產(chǎn)品系列的基礎(chǔ)上，開發(fā)量產(chǎn)出規(guī)格更薄、能量密度更高的GRE-16P、GRE-14P、GRE-12P等干法系列產(chǎn)品。

注：?jiǎn)挝粨Q算:1MPa=10.2Kgf/cm2，1N=102gf.

其中，干法GRE-16P產(chǎn)品已于2014年量產(chǎn)，并批量應(yīng)用于數(shù)碼、圓柱等系列電池產(chǎn)品中。2016年，為滿足動(dòng)力電池客戶對(duì)能量密度等方面的更高需求，中科科技對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，在孔隙率及透氣性等性能方面根據(jù)客戶不同需求進(jìn)行了定制生產(chǎn)。

當(dāng)前，該GRE-16P產(chǎn)品不僅大批量應(yīng)用于涂覆基膜(16+4單、16+2雙等)，部分客戶甚至已經(jīng)將其作為進(jìn)行動(dòng)力電池及儲(chǔ)能電池生產(chǎn)的直接選擇。

在良好市場(chǎng)反應(yīng)的鼓勵(lì)下，2017年，中科科技相繼推出了具有里程碑意義的GRE-14P和GRE-12P干法隔膜產(chǎn)品。該GRE-14P、GRE-12P產(chǎn)品縱橫向抗拉伸強(qiáng)度更高，其中MD方向大于130Mpa，TD方向在35Mpa以上(傳統(tǒng)干法雙拉產(chǎn)品MD方向強(qiáng)度100Mpa，TD方向強(qiáng)度25Mpa)。

更均勻的孔徑分布，更均一的產(chǎn)品性能令GRE-14P、GRE-12P產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性明顯優(yōu)于相同厚度的濕法類產(chǎn)品。目前，上述產(chǎn)品系列已實(shí)現(xiàn)濕法基膜替代，用于批量生產(chǎn)12+4、12+8等陶瓷涂覆隔膜生產(chǎn)。

中科科技技術(shù)總工王向東介紹，相較于工藝一步步推進(jìn)，相對(duì)容易模仿的干法單拉隔膜，可以在輕薄化上進(jìn)行更大突破的干法雙拉產(chǎn)品要求從投料到出膜一次成型，對(duì)工藝、技術(shù)人員、設(shè)備的要求都非常高，中科科技已在該領(lǐng)域塑造起較高的技術(shù)壁壘。

現(xiàn)階段，中科科技干法雙拉產(chǎn)線已實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)，整線只需一人控場(chǎng)即可。

在干法隔膜領(lǐng)域成績(jī)斐然的同時(shí)，中科科技在國(guó)際上首創(chuàng)的蒸發(fā)法工藝產(chǎn)品，也在近年開花結(jié)果。

2015年起，中科科技汲取第一代干法隔膜和第二代濕法隔膜生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，開拓性地提出了蒸發(fā)相分離成孔工藝，一度被視為第三代隔膜產(chǎn)品工藝路線。

與傳統(tǒng)的濕法膜相比，蒸發(fā)法工藝省去了萃取工序和二次橫拉，得益于工序減少，隔膜的生產(chǎn)效率及一致性得到更好保證，同時(shí)更利于造孔劑回收利用，降低成本。蒸發(fā)法工藝下產(chǎn)出的隔膜產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)集中體現(xiàn)為：一致性更好、內(nèi)應(yīng)力更小、孔隙率更高，倍率和循環(huán)性能更優(yōu)異，特別適合大動(dòng)力電池使用。

通過(guò)與德國(guó)布魯克納公司合力攻關(guān)，目前，中科科技已開發(fā)出GRE-9K、GRE-12K以及GRE-16K主要產(chǎn)品型號(hào)，超高分子量蒸發(fā)法隔膜產(chǎn)線速度達(dá)到45m/min，產(chǎn)線幅寬4.5m，年產(chǎn)能可達(dá)6000萬(wàn)㎡。

其中，9μm和12μm隔膜主要為涂覆用膜，各類型產(chǎn)品已通過(guò)了多家動(dòng)力電池客戶評(píng)測(cè)，并開始批量供貨。

GRE-16K產(chǎn)品的孔隙率可以接近50%，透氣性也可以保持在200s/100m(傳統(tǒng)濕法隔膜孔隙率約40—42%，透氣性約180—200s/100m)，但其穿刺強(qiáng)度仍能夠保持在5N*的水平，安全性能以及保液率、吸液率都處于較高的水平，深受客戶歡迎。

注：?jiǎn)挝粨Q算:1MPa=10.2Kgf/cm2，1N=102gf.

“在隔膜產(chǎn)品的耐溫性能提升上我們也進(jìn)行了很多的儲(chǔ)備和努力。”王向東補(bǔ)充：“高性能能涂覆產(chǎn)品是我們的一個(gè)方向。”

目前中科科技具備陶瓷和PVDF混合涂覆、芳綸涂覆等多種涂覆產(chǎn)品提供能力，可為客戶提供相應(yīng)定制化產(chǎn)品。

作為中科科技最新開發(fā)的隔膜產(chǎn)品之一，干法雙拉12+4單面涂覆陶瓷隔膜采用雙向拉伸鋰離子電池聚丙烯12μm隔膜為基體，在其一側(cè)均勻涂覆厚度為4μm混有納米氧化鋁粉末及膠凝劑的水系漿體，從而得到無(wú)機(jī)復(fù)合陶瓷涂層鋰離子電池隔膜。

測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，相對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)主流隔膜產(chǎn)品，該款無(wú)機(jī)陶瓷涂覆隔膜具有優(yōu)越的熱穩(wěn)定性、浸潤(rùn)性和吸液保液性，能有效改善鋰離子電池的熱安全、循環(huán)等性能，可為動(dòng)力電池能量密度的提升提供更大助力。

“未來(lái)超薄干法隔膜、耐高溫涂覆隔膜以及中科科技首創(chuàng)的蒸發(fā)法隔膜將是中科持續(xù)關(guān)注、重點(diǎn)研發(fā)推進(jìn)的方向。按照當(dāng)前規(guī)劃和研發(fā)進(jìn)度，預(yù)計(jì)到2019年，中科科技9μm超薄干法隔膜產(chǎn)品將問(wèn)世，這款產(chǎn)品的出現(xiàn)有望顛覆現(xiàn)有隔膜市場(chǎng)格局。”李軍超表示。

來(lái)源：高工鋰電