鋰離子電池隔膜設備行業(yè)發(fā)展趨勢

鋰電隔膜設備國產化速度正在加快，市場競爭逐步從過去的價格競爭向性能、技術競爭過渡。關于公司來說，新工藝和差異化設備定位將成為設備領域市場分化的重要趨勢。隨著下游消費電子、動力汽車、儲能領域行業(yè)對鋰離子電池及鋰電隔膜需求的變化和鋰離子電池隔膜產業(yè)自身的發(fā)展，電池容量、性能、穩(wěn)定性、安全性要求越來越高，相應對隔膜精度、工藝要求越高，從而鋰電隔膜設備投入隨之新增。

鋰離子電池隔膜生產設備日趨精密、復雜，為國內設備制造公司創(chuàng)造了良好的市場需求。

提高產品良品率，增強隔膜耐熱性

隨著技術的進步、社會的發(fā)展，安全問題必然會越來越受到社會的重視，在充放電過程中，大面積正、負極短路后仍能保持隔膜完整性的耐高溫復合隔膜必將受到市場的青睞。為提高鋰離子電池安全性，在聚烯烴隔膜上涂覆陶瓷等納米材料或采用新基體材料成為未來技術發(fā)展趨勢。

增強隔膜熱收縮性能

鋰離子電池因長時間使用或者異常情況導致溫度升高時，鋰離子電池隔膜應具有一定的熱穩(wěn)定性，以繼續(xù)起到隔離正負極的用途。隔膜熱穩(wěn)定性由熱收縮率決定，隔膜的熱收縮率過高會致使正負極材料出現(xiàn)接觸而導致電池發(fā)生短路。

研制超薄隔膜，提高單位能量密度

隨著市場的發(fā)展，更輕薄、更小巧的3C電子產品將不斷進入我們的生活，這類產品要更薄的鋰離子電池隔膜來制作電池，同時，鋰離子電池對容量的追求也要薄膜往輕薄化方向發(fā)展，但超薄隔膜的生產制備對設備、工藝的要求很高。

鋰電隔膜設備制造業(yè)作為非標準化高端設備行業(yè)，設備的性能要根據(jù)客戶生產工藝的改變、新材料新技術的進步進行不斷的改進和完善。隨著國產鋰電隔膜設備技術水平的提升，將進一步縮小與進口設備在產品質量上的差距，國產設備的性價比優(yōu)勢和對進口設備的替代效應會越來越明顯。

鋰離子電池隔膜涂覆技術方式

根據(jù)下游對特定性能的要求和鋰離子電池隔膜產品的定位，要使用不同的涂覆技術。而對涂覆而言，其技術核心在于漿料的配方，同時漿料在隔膜涂覆中成本占比較大，一般漿料占涂覆總成本的65%。動力鋰離子電池發(fā)展方向為高輸出、高容量、快充電的模式，對隔膜涂覆技術及工藝要求也會更加的多樣化，配方的不斷創(chuàng)新也將成為涂覆的核心競爭力。

隔膜陶瓷涂覆漿料重要包括陶瓷顆粒、粘結劑、溶劑和添加劑四種重要成分，關于不同的應用場景需使用不同的漿料配比。陶瓷的剛性支撐用途，使得陶瓷改性隔膜高溫時具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和尺寸完整性，對高溫下隔膜結構的維持有支撐用途，在高溫下隔膜基體均已閉孔透明，未涂覆隔膜收縮嚴重，而涂覆鋰離子電池隔膜由于陶瓷層存在抗收縮性大幅提升，機械性和安全性更好。

隔膜涂覆在技術上難度不高，可使用凹版輥涂、浸涂、窄涂或噴涂等方式，國內主流基膜廠商和大量代廠都能夠實現(xiàn)。

凹版輥涂工藝是目前常用的涂覆方法，微凹版輥將漿料從漿料盒中帶出，由定厚刮刀刮下多余涂料，然后在壓力下涂覆到隔膜上。這種方法原理比較簡單，凹版輥凹槽容量容易控制，產品精度較好。缺點是由于高硬度的氧化鋁陶瓷顆粒用途，網紋輥容易磨損，會導致持續(xù)涂覆過程中涂層逐漸變薄，要更換新輥;涂覆目標厚度改變時就要更換輥，不能靈活調節(jié)。

窄縫擠壓涂覆，簡稱窄涂，是通過一定壓力將漿料從擠壓嘴擠出涂覆到隔膜上的工藝，涂層厚度由擠壓嘴縫寬和計量泵控制。這種工藝適用粘度范圍廣，產品精度好，可涂覆薄層，涂覆速度高，但擠壓嘴的維修相對困難。

浸涂的基本原理是將鋰離子電池隔膜浸泡到一定濃度的漿料中一按時間，取出后晾干或烘干，在隔膜表面得到一定厚度的涂層。這種方法的原理和操作簡單，但厚度控制相對較難。

靜電紡絲法是通過電場力將漿料噴涂到隔膜上的工藝，給漿料帶上電荷，在電場力用途下漿料突破表面張力，形成納米絲噴射向隔膜。這種工藝有適用材料范圍廣，操作方便，比表面積大，孔隙率高，纖維絲均一性好，產率高等優(yōu)點，但存在結晶度、取向度小，機械性能、力學性能差的缺點，要通過熱處理、共混等改性方式優(yōu)化。