隔膜制備核心工藝是微孔制備，根據微孔制備的機理，該工藝可分類為干法工藝和濕法工藝。

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圖片來源：學堂在線《鋰離子電池材料與技術》 ?

下文介紹干法工藝： ?

干法工藝又可被稱為拉伸制孔法或熔融拉伸。干法工藝主要是將高分子聚合物和添加劑等原料混合形成均勻溶體，進行擠壓、吹膜等處理，先制備出高取向度、低結晶度的硬彈性聚合物膜，然后在高溫下拉伸，將結晶界面進行剝離，形成狹縫狀多孔結構，熱定型后制備得到微孔膜。 ?


目前干法工藝包括干法單向拉伸（簡稱：干法單拉）和干法雙向拉伸（干法雙拉）兩種工藝。


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1、干法單拉工藝 ?

干法單拉工藝原理：使用流動性好且分子量低的聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）聚合物，利用硬彈性纖維的制造原理，先制備出高取向度、低結晶的聚烯烴鑄片（根據網絡資料理解：鑄片又被稱為厚片，塑料熔體擠出直接冷卻后的比較厚的塑料片），低溫拉伸形成銀紋（根據百度百科理解：銀紋是聚合物在張應力作用下，在材料某些薄弱部位出現應力集中而產生局部的塑性形變和取向，以至在材料表面或內部垂直于應力方向上出現長度為100μm、寬度為10μm左右、厚度為1μm的微細凹槽或“裂紋”的現象）等微缺陷后，采用高溫退火（通過一定速度的升溫和降溫，降低材料殘余應力的一種熱處理方式）使缺陷拉開，獲得孔徑均一、單軸取向的微孔薄膜。 ?



SEM是掃描電子顯微鏡的英文縮寫，圖片來源：學堂在線《鋰離子電池材料與技術》 ?

干法單拉工藝流程大致分為五個步驟： ?

步驟一，投料。將PE（聚乙烯）或PP（聚丙烯）及添加劑等原料按照配方預處理后，輸送至擠出系統（根據網絡資料理解：擠出系統的作用是將固態物料塑化熔融成為溫度均勻的熔體并連續不斷地擠出）。 ?

步驟二，流延。將預處理的原料在擠出系統中，經過融塑化后從模頭擠出熔體，熔體經流延后形成特定結晶結構的基膜。 ?

步驟三，熱處理。將基膜經熱處理（個人理解：熱處理即上文提及的高溫退火）后得到硬彈性薄膜。 ?

步驟四，拉伸。將硬彈性薄膜進行冷拉伸和熱拉伸后，形成納米微孔膜。 ?

步驟五，分切。將納米微孔膜根據規格要求，裁切成為成品膜。


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2、干法雙拉工藝 ?

干法雙拉工藝是中科院化學研究所開發的工藝，是中國特有的隔膜制造工藝。干法雙拉工藝的微孔成形原理與干法單拉工藝成形原理類似。 ?

干法雙拉工藝：在PP（聚丙烯）配方中加入具有成核作用的β晶型成核劑，利用PP（聚丙烯）不同物相形態密度的差異，使拉伸過程發生晶型轉變形成微孔。 ?

干法雙拉工藝的優點：干法雙拉工藝的隔膜在垂直于機械拉伸方向的拉伸強度比干法單拉工藝的隔膜高，且成本低于濕法雙向拉伸工藝的隔膜。 ?

干法雙拉工藝的缺點：干法雙拉工藝的隔膜孔徑均勻性及一致性相對較差，品質控制難度更大。前述缺點一定程度上限制了該技術的應用與推廣。 ?

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干法雙拉工藝流程大致分為五個步驟： ?

步驟一，投料。將PP（聚丙烯）及成孔劑（個人理解：β晶型成核劑）等原料按照配方預處理后，輸送至擠出系統。 ?

步驟二，流延。得到β晶含量高、β晶形態均一性好的PP（聚丙烯）流延鑄片。 ?

步驟三，縱向拉伸。在一定溫度下，對鑄片進行縱向拉伸，利用β晶受拉伸應力易成孔的特性來制孔。 ?

步驟四，橫向拉伸。在較高的溫度下，對樣品進行橫向拉伸以擴孔，同時，提高孔隙尺寸分布的均勻性。 ?

步驟五，定型收卷。通過在高溫下對隔膜進行熱處理，降低熱收縮率，提高尺寸穩定性。 ?

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審核編輯：劉清