在新能源汽车与储能产业蓬勃发展的当下，锂电池作为核心动力与储能单元，其性能优劣备受关注。锂电池隔膜，作为电池内部关键组件，承担着隔离正负极、保障离子传输的重任，对电池的安全性、充放电性能和循环寿命影响深远。湿法拉伸工艺和干法拉伸工艺作为制备高性能锂电池隔膜的主流方法之一，在行业内占据重要地位，其独特的生产原理与流程不断演进革新，为隔膜产品性能提升注入新动力。
锂电池隔膜湿法拉伸工艺
湿法拉伸工艺，又称相分离法或热致相分离法（TIPS）。其原理基于聚合物在特定温度下，与稀释剂形成均相溶液，当温度降低时，体系发生液 - 液分相，形成富含聚合物的固相和富含稀释剂的液相。以常见的聚丙烯（PP）隔膜制备为例，将 PP 与高沸点烃类稀释剂（如石蜡油）在高温下混合，制成均相溶液。随着温度下降，PP 从溶液中析出，形成相互连通的网络状结构，而稀释剂则填充于其中。后续通过拉伸工艺，使 PP 网络结构沿拉伸方向取向排列，再经萃取去除稀释剂，最终形成具有微孔结构的隔膜。这种微孔结构的孔径、孔隙率及孔的分布均匀性，对隔膜的离子导通性与电池安全性至关重要。
湿法拉伸工艺精细流程
原料准备与混合：精选高纯度的聚合物原料，如优质 PP 树脂，与经过严格筛选、精制的稀释剂按精确比例混合。混合过程需在高精度搅拌设备中进行，确保原料均匀分散，形成稳定的均相溶液。例如，在规模化生产中，通过采用双螺杆挤出机进行连续化混合，可有效提高混合效率与质量稳定性。
铸片成型：混合均匀的溶液经挤出机挤出，通过狭缝模头形成薄片状铸片。模头的设计与工艺参数（如温度、压力、挤出速度）精确控制铸片的厚度与平整度。温度控制精度需达到 ±1℃，以确保溶液粘度稳定，保障铸片厚度偏差控制在极小范围内，为后续拉伸工艺奠定良好基础。
冷却分相：铸片进入冷却装置，快速降温促使溶液发生相分离。冷却速率、冷却介质温度及冷却时间等因素，共同决定相分离结构的形成。例如，采用高效冷却辊筒，精确控制冷却速率在每秒 10 - 20℃，可获得理想的 PP 网络与稀释剂分布形态，为拉伸后微孔结构的均匀性提供保障。
拉伸定向：冷却分相后的铸片进行双向拉伸。先在纵向（MD）通过辊筒速度差实现拉伸，使 PP 分子链沿纵向初步取向；再经横向（TD）拉伸设备，在高温环境下对铸片进行横向拉伸，进一步完善分子链取向，同时使 PP 网络结构被拉伸成细长微孔通道。拉伸倍率、拉伸温度及拉伸速率是关键参数，如纵向拉伸倍率通常在 3 - 5 倍，横向拉伸倍率可达 6 - 10 倍，精确调控这些参数，可实现对隔膜孔径、孔隙率及力学性能的精准控制。
萃取与干燥：拉伸后的隔膜进入萃取装置，采用合适的萃取剂（如正己烷）将稀释剂从隔膜中萃取出来。萃取过程需保证稀释剂残留量极低，以避免影响隔膜性能。萃取后的隔膜经多段热风干燥，去除残留萃取剂与水分，确保隔膜含水量控制在极低水平（如小于 0.1%），满足锂电池生产对隔膜高纯度、低含水量的严苛要求。
后处理与收卷：干燥后的隔膜进行表面处理，如涂覆陶瓷颗粒或功能性聚合物涂层，提升隔膜的热稳定性、润湿性与抗穿刺性能。后处理工艺完成后，隔膜经收卷装置整齐收卷，包装入库，等待进入锂电池生产环节。
湿法拉伸工艺创新突破
提升微孔结构均匀性：科研人员通过改进冷却分相设备与工艺，引入新型温度场控制技术，如多区域精准温控系统，实现对铸片冷却过程的精细化调控，使相分离结构更加均匀，大幅提升拉伸后隔膜微孔的尺寸一致性与分布均匀性，从而优化电池内部离子传输的稳定性，提升电池整体性能一致性。
拓展隔膜材料体系：在传统 PP 材料基础上，研发新型聚合物合金体系用于湿法拉伸隔膜制备。例如，将 PP 与具有特殊性能的聚合物（如聚烯烃弹性体 POE）共混，通过优化共混比例与加工工艺，制备出兼具高韧性、高孔隙率与良好热稳定性的隔膜产品，满足不同应用场景对锂电池隔膜性能的多样化需求。
绿色化生产工艺改进：为降低生产过程对环境的影响，开发环保型稀释剂与萃取剂替代传统高污染、高能耗物质。同时，优化工艺过程中的能量回收利用系统，如在拉伸过程中利用余热对铸片进行预热，显著降低能耗，推动湿法拉伸工艺向绿色、可持续方向发展。
湿法拉伸工艺凭借其独特优势，在锂电池隔膜生产领域发挥着不可替代的作用。随着技术创新不断推进，其在提升隔膜性能、拓展材料应用及实现绿色生产等方面将持续突破，为锂电池产业的高质量发展提供坚实支撑，助力新能源产业迈向新高度。
锂电池隔膜干法拉伸工艺
干法即拉伸致孔法，又叫熔融拉伸（MSCS）。干法的生产工艺是将聚烯烃树脂熔融、挤压、吹制成结晶性高分子隔膜，经过结晶化热处理、退火后得到高度取向的多层结构，在高温下进一步拉伸，将结晶界面进行剥离，形成多孔结构，可以增加隔膜的孔径。多孔结构与聚合物的结晶性、取向性有关。干法的关键技术在于聚合物熔融挤出时要在聚合物的粘流态下拉伸300倍左右以形成硬弹性体材料。多层PP，PE复合膜的工艺流程一般分两步：①将PE、PP分别熔融挤出，拉伸300倍左右形成12μm的膜；②将PE、PP膜进行热复合、热处理、纵向拉伸、热定型。
熔融挤出/拉伸/热定型法（单轴拉伸法）
熔融挤出/拉伸/热定型法的制备原理是聚合物熔体在高应力场下结晶，形成具有垂直于挤出方向而又平行排列的片晶结构，然后经过热处理得到弹性材料。具有弹性的聚合物膜拉伸后片晶之间分离，并出现大量微纤，因此而形成大量微孔结构，再经过热定型形成微孔膜。熔融挤出/拉伸/热定型法的工艺较简单且无污染，是锂离子电池隔膜制备的常用方法，但是该法存在孔径和孔隙较难控制等缺陷。
添加成核剂共挤出/拉伸/热固定法（双轴拉伸法）
添加成核剂共挤出制成含固体添加物的膜，固体添加物以亚微米级粒径均匀分布在聚合物相中，由于拉伸时应力集中出现相分离而形成微孔膜。
聚丙烯微孔膜的制法通过双轴拉伸含大量β晶型的聚烯烃膜，然后热固定得到，其孔径为0.02~0.08μm，孔隙率为30%~40%，膜在所有方向的强度一致，约60~70MPa。由于β晶型的聚丙烯形态是由捆束状生长的片晶组成，球晶的致密度较低，因此晶片束之间的非晶区很容易被拉开而形成微银纹或微孔。添加成核剂后，由于结晶结构变得松散，拉伸时很容易成孔且无污染。
双轴拉伸干法工艺制备的PP膜，由于是MD与TD方向都有拉伸，其TD方向的强度比单向拉伸的干法工艺要大6倍左右，故其TD方向不会容易撕裂。孔结构与湿法类似，属于树枝状的非直孔。由于其需要加固体成核剂，成核剂在PP熔体中的分散程度直接影响成孔的均匀性，但是固体在熔体中的分散程度是较难控制的，所以成孔的均匀性是双轴干法拉伸最大的缺点。
干法隔膜产品价格强劲增长
在两会聚焦光伏产业发展的大背景下，光伏产业链各环节的动态都备受瞩目。近期，电池材料行业出现了一个引人注目的现象 —— 干法隔膜产品价格今年普遍上涨超过 20%，这一价格波动背后，预示着电池材料行业或迎来结构性机会。
干法隔膜作为锂电池隔膜的重要类型，在锂电池生产中起着关键作用。其价格的大幅上涨，与多方面因素紧密相关。从供给端来看，近年来，受环保政策趋严、原材料价格波动以及部分企业产能调整等影响，干法隔膜的有效产能扩张受限。部分小型隔膜生产企业由于环保设施不达标、成本压力过大等问题，不得不减产甚至停产，导致市场上干法隔膜的供应量有所减少。
需求端的强劲增长则是推动价格上涨的核心动力。随着新能源汽车市场的持续火爆，以及储能产业的快速崛起，锂电池的市场需求呈爆发式增长。而干法隔膜凭借其良好的机械性能、较高的孔隙率以及相对较低的成本，在中低端锂电池市场，尤其是磷酸铁锂电池领域应用广泛。以新能源汽车为例，今年前两个月，国内新能源汽车销量同比大幅增长，这直接带动了对磷酸铁锂电池的需求，进而拉动了干法隔膜的市场需求。在储能方面，随着国家对清洁能源储能项目的大力支持，众多储能电站建设项目纷纷落地，对配备干法隔膜的锂电池需求也水涨船高。供需失衡的局面使得干法隔膜价格一路攀升。
这种价格上涨现象，为电池材料行业带来了结构性机会。对于干法隔膜生产企业而言，无疑是重大利好。一方面，产品价格上涨直接提升了企业的盈利能力，利润空间得以显著扩大。企业可以利用这一契机，加大研发投入，进一步提升产品性能与质量，拓展高端市场份额。例如，一些领先的干法隔膜企业计划投入资金研发新一代高安全性、高离子传导率的隔膜产品，以满足市场对高性能电池隔膜的需求。另一方面，高利润也吸引了更多资本进入干法隔膜领域，推动行业整合与升级。部分有实力的企业通过并购、合作等方式，整合上下游资源，完善产业链布局，增强企业的市场竞争力。
从整个电池材料行业来看，干法隔膜价格上涨也促使企业重新审视自身的产品结构与市场策略。对于锂电池生产企业而言，由于干法隔膜成本占比提升，企业可能会更加注重优化电池设计，提高隔膜使用效率，或者寻找可替代材料，这将推动电池技术的创新发展。同时，这也为其他电池材料企业提供了新的发展思路，如湿法隔膜、陶瓷涂覆隔膜等产品企业，可以通过技术改进与成本控制，扩大市场份额，填补因干法隔膜价格上涨可能导致的部分市场空白。
在两会大力倡导光伏产业及新能源产业高质量发展的政策指引下，电池材料行业作为新能源产业的关键支撑，正处于变革的关键节点。干法隔膜产品价格的上涨，不仅是市场供需关系变化的结果，更是行业结构调整与升级的重要信号。相关企业需敏锐把握这一结构性机会，积极调整战略布局，加大技术创新与市场拓展力度，方能在激烈的市场竞争中抢占先机，推动电池材料行业迈向新的发展阶段，为我国新能源产业的持续发展提供坚实保障 。
