生产技术方案的选择
目前市场化的锂离子电池隔膜主要聚乙烯、聚丙烯为主的聚烯烃隔
膜,包括单层 PE,单层 PP,三层 PP/PE/PP 复合膜。现有的聚烯烃隔膜生
产工艺可按照干法和湿法分为两大类,同时干法又可细分为单向拉伸工艺和
双向拉伸工艺。
1、干法单向拉伸工艺。
该工艺是通过生产硬弹性纤维的方法,制备出低结晶度的高取向聚丙
烯或聚乙烯薄膜,在高温退火获得高结晶度的取向薄膜。这种薄膜先在低
温下进行拉伸形成银纹等微缺陷,然后高温下使缺陷拉开,形成微孔。这
种方法最早见于美国 Celanse 公司 1970 年专利 USPatent3426754,用于生
产单层的聚丙烯多孔膜。该工艺经过几十年的发展在美国、日本已经非常
成熟,现在美国 Celgard 公司、日本 UBE 公司采用此种工艺生产单层 PP、
PE 以及三层 PP/PE/PP 复合膜。用这种方法生产的隔膜具有扁长的微孔结
构,由于只进行单向拉伸,隔膜的横向强度比较差,但正是由于没有进行
横向拉伸,横向几乎没有热收缩。
由于受国外专利保护及知识产权方面的制约,国内采用单向拉伸方法
制备隔膜的工业化进展很慢。国内 2004 年已经开始有这方面工艺的专利,
和国外专利的不同之处在于,在聚丙烯中加入具有结晶促进作用的成核剂
以及油类添加剂,加速了退火过程中的结晶速率。该技术现用于杭州一条
生产线,采用单向拉伸的方法进行 PP 单层隔膜的生产,已经有此种类型
的国产隔膜在市场上销售。