4微米！這里的鋰電池隔膜越做越薄
時間:2024-06-04 11:39來源:河北日報 作者:戴紹志
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近日，在滄州明珠隔膜科技有限公司車間，工作人員對生產出的鋰電池隔膜進行檢查。河北日報記者戴紹志攝
一張鋰電池隔膜，厚度只有4微米，相當于頭發絲直徑的十分之一，里面卻有無數納米級的微孔。可別小看了這些微孔，它們既能把鋰電池正負極分隔開，防止短路，又能保證鋰離子自由通行，讓電池正常充放電。
4微米厚的鋰電池隔膜是怎么做出來的？近日，記者走進位于滄州高新技術產業開發區的滄州明珠隔膜科技有限公司一探究竟。
在公司近千米長的無塵車間里，生產線高速運轉，一卷卷形如白色塑料布的鋰電池隔膜陸續走下生產線。
“看看，能看見微孔嗎？”滄州明珠隔膜科技有限公司技術負責人劉乘志拿起一張鋰電池隔膜，向記者展示。記者無論用眼看，還是用手摸，始終找不到微孔的蹤跡。
這時，劉乘志又拿起一張鋰電池隔膜電子顯微鏡照片給記者看。在這張將隔膜放大了5萬倍的照片上，記者看到了密密麻麻的微孔。
鋰電池隔膜的厚度和孔徑直接影響電池的容量、循環以及安全性能等。近年來，我國自主研發的鋰電池隔膜越來越薄，厚度從10微米逐漸縮減，隔膜中微孔的穩定性和均勻性也越來越高。
“在保證強度的情況下，隔膜是越薄越有‘鋰’、有孔才有‘鋰’。目前，我們量產的鋰電池隔膜最薄的已經降到了4微米。”劉乘志說。
隔膜越做越薄、微孔越做越均勻，秘訣是啥？
“關鍵就是我們自主研發的濕法雙向同步拉伸工藝。”劉乘志告訴記者，滄州明珠隔膜科技有限公司是國內首家采用該技術的鋰電池隔膜企業。
故事要從十幾年前講起。當時，鋰電池隔膜生產技術被部分發達國家壟斷，因而鋰電池隔膜價格十分昂貴。為破解高端隔膜長期依賴進口的局面，滄州明珠隔膜科技有限公司啟動了鋰電池隔膜的研究開發。他們憑借多年來在雙向拉伸薄膜技術領域的積累，對標國外技術先進企業，選擇了代表國際領先水平、開發難度最大的濕法雙向同步拉伸工藝，加大科研投入，進行技術攻關。
通過不懈努力，從原料配比，到拉伸成膜，再到萃取成孔，他們連續突破多道難題，終于成功研發出濕法雙向同步拉伸工藝。據介紹，該工藝可以將膜片在縱橫兩個方向同時拉伸，讓隔膜上的微孔規則成形，如同篩網一般，從而提升鋰電池能量密度和穩定性。
在公司正在運行的鋰電池隔膜生產線上，記者看到，一條絲帶般的白色薄膜進入同步拉伸設備后，在縱向進行拉伸的同時，橫向也在同步拉伸。經過這道工序后，一張更薄、更均勻的鋰電池隔膜就制作完成了。
“因為濕法雙向同步拉伸工藝的技術突破，鋰電池隔膜實現了‘滄州造’，且價格只有進口隔膜的1/20。”劉乘志說，公司已成為世界范圍內少數幾家同時掌握干法單拉隔膜、濕法雙拉隔膜和涂布改性隔膜3項核心技術的企業之一。目前，公司一年可生產6億平方米鋰電池隔膜，可鋪滿8萬個標準足球場。
在劉乘志看來，過去，鋰電池隔膜一度成為國內鋰電池行業發展的短板，“如今，通過科技創新，我們的產品不僅實現了國產化，技術和性能也越發先進。這一張張隔膜，成為我們因地制宜發展新質生產力的‘王牌’。”
為加快搶占新賽道，該公司又投資35億元建設年產12億平方米鋰離子電池濕法隔膜項目，目前項目正在加緊施工中。據了解，該項目生產線產品幅寬達到7.2米，設計速度達到120米/分鐘，并采用公司獨創的制造執行系統，具有全程管控、高品質、高智能特征，達到世界領先水平。預計2026年項目投產后，這條生產線將成為業內最新、單線產能最大的生產線之一。
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