科创中国

行业领域

新材料技术

需求背景

主要是通过多层共挤的方法制备三层结构的复合膜，再经历双向拉伸得到聚烯烃微孔薄膜。此方法设备技术完善，工艺流程简单，易实现大规模连续化生产。该方法通过多台挤出机(两台以上)将添加无机填料或者其他成孔填料的功能层与聚烯烃微孔膜多腔模头，一次成型多层复合微孔膜前驱体，经激冷辊冷却后，分别经过MDO，TDO两次拉伸得到成品。通过此方法得到的微孔膜孔径分布均匀，生产效率高，无污染，成本低，利于大规模生产。此外通过此方法制备的微孔膜抗冲击强度大幅改善，可避免单向拉伸产品存在的强度不足的情况，提高在电池应用中的安全性。

需解决的主要技术难题

通常塑料薄膜的加工设备都会包含换网及快换网装置，换网间隔时间及要求一般不高，而用做锂电池隔膜的加工装置，要求除对晶点的大小与单位面积能够容忍一定尺寸晶点的数量有严格要求外，换网的间隔时间越长越有利于成品率的提高。因此为避免加工过程中物料的热损伤，低温高产能螺杆的应用，长效大面积过滤网，适当压力的换网装置成为隔膜制造工艺精益求精的追求目标。

期望实现的主要技术目标

一种三层复合型锂电池隔膜的制备方法有待改进：a、添料混合：将成孔添料与功能层树脂进行混合得到树脂A，其中成孔添料重量占比为20～80％；b、铸片：将步骤a中的树脂A与聚烯烃树脂B经过不同挤出机进行熔融塑化，A:B:A按照10:80:10～20:60:20挤出厚度比例经多腔室模头混合，从狭窄模唇口流出，通过‑10～120℃激冷辊冷却之后得到前驱体片材；c、第一次拉伸：将步骤b中制备的前驱体膜，在80～160℃温度，及拉伸倍率***～***倍下进行一次纵向拉伸(MDO)；d、第二次拉伸：将步骤c中一次拉伸膜，在80～160℃拉伸温度，及拉伸倍率***～***倍下进行二次横向拉伸(TDO1)成孔，得到最终的微孔膜；e、热定型：将步骤d中成孔的微孔膜在100～160℃温度的热烘箱中进行双拉(TDO2)定型，拉伸倍率为***～2倍。

需求解析

解析单位：“科创中国”新材料产业科技服务团（中国颗粒学会） 解析时间：2023-11-28

杨柳

中国颗粒学会

研究员

综合评价

清晰，受到下游新能源汽车产业的带动，全球锂离子电池隔膜产业发展迅速。但我国的隔膜市场多在低端领域集中开发，三层隔膜产品仰赖于少数美、日厂商的供货。利用材料研究和制备工艺上的优势，开发出三层复合隔膜产品，和国内隔膜企业展开差异化竞争。持续不断地提高产品的品质，走差异化路线。

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处理进度