隔膜是锂电池核心材料，生产工艺复杂，微孔制备技术为其工艺核心

隔膜是锂电池四大主要材料之一，约占成本的10%。隔膜、正极材料、负极材料和电解液是组成锂离子电池的四大材料。锂离子电池隔膜生产材料以聚烯烃为主，主要包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）复合材料，成本占比约为10%。

隔膜分隔正负极，保障电池功能。隔膜是一种具有微孔结构的薄膜，其作用是将电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路。隔膜本身不导电，但隔膜有微孔，可吸收电解液，Li+可穿过微孔形成充放电回路，保障电池正常工作。当锂电池充电时，正极发生氧化反应，电子沿着外电路到达负极，与此同时Li+从正极脱嵌，经过电解质并穿过隔膜嵌入负极，负极处于富锂状态。当对电池进行放电时，嵌在负极碳层中的Li+脱出，又运动回正极。

锂电池工作原理

资料来源：金力股份公告

隔膜技术壁垒高，性能至关重要。锂电池隔膜是电池材料中技术壁垒最高的环节之一，其性能决定了电池的界面结构及内阻，直接影响电池的容量、循环及安全性能。隔膜的性能指标大致可以分为理化特性、力学性能、热性能三个方面，最大限度兼顾电池能量密度及安全性造就了隔膜较高的技术门槛。高性能隔膜通常具有合理的孔径大小及分布，可以降低内阻、熨平电流，有效保证电池能量密度和循环性能。安全性方面，抗穿刺强度和拉伸强度的提升可以增强材料的稳定性，加上良好的热稳定性及自发保护机制可以避免发生电池短路等风险事故。

隔膜核心性能指标

来源：金力股份公告、星源材质公告

微孔制备技术为锂电隔膜生产工艺的核心。锂电隔膜生产工艺包括原材料配方和快速配方调整、微孔制备技术、成套设备自主设计等工艺。其中，微孔制备技术是锂电隔膜制备工艺的核心，锂离子电池对隔膜孔径大小及分布要求极高，纳米级的孔径控制工艺复杂且要求非常精细，具有较高的技术壁垒。根据微孔制备技术，目前生产工艺可以分为干法工艺和湿法工艺，干法工艺又可细分为单向拉伸和双向拉伸工艺，形成的锂电隔膜分别为干法隔膜与湿法隔膜。

干法工艺：又称熔融拉伸法，具体的生产流程可以分为五步。（1）投料：将PP及添加剂等原料按照配方预处理后输送至挤出系统。（2）流延：将预处理的原料在挤出系统中经熔融塑化后从模头挤出熔体，熔体经流延后形成特定结晶结构的基膜。（3）热处理：将基膜经热处理后得到硬弹性薄膜。（4）拉伸：将硬弹性薄膜进行冷拉伸和热拉伸后形成纳米微孔膜。（5）分切：将纳米微孔膜根据客户的规格要求裁切为成品膜。

干法工艺示意图

资料来源：星源材质公告

湿法工艺：也称热致相分离法，具体生产流程可以分为七步。（1）投料：将PE、成孔剂等原料按照配方进行预处理输送至挤出系统。（2）流延：将预处理的原料在双螺杆挤出系统中经熔融塑化后从模头挤出熔体，熔体经流延后形成含成孔剂的流延厚片。（3）纵向拉伸：将流延厚片进行纵向拉伸。（4）横向拉伸：将经纵向拉伸后的流延厚片横向拉伸，得到含成孔剂的基膜。（5）萃取：将基膜经溶剂萃取后形成不含成孔剂的基膜。（6）定型：将不含成孔剂的基膜经干燥、定型得到纳米微孔膜。（7）分切：将纳米微孔膜根据客户的规格要求裁切为成品膜。

湿法工艺示意图

资料来源：星源材质公告

湿法隔膜较干法隔膜性能更出色。干法隔膜熔点高于湿法，具有较优的耐压性能，主要用于储能、磷酸铁锂动力电池、两轮车等领域，且成本相对低于湿法。与干法隔膜相比，湿法隔膜在孔径大小、厚度均匀性、孔径均匀性、拉伸强度和抗穿刺强度等方面有优势，湿法隔膜厚度较薄，微孔均匀，孔隙率高，有效保障电池能量密度及循环性能，更适合生产高性能、高能量密度的锂电池，一般用于乘用车领域。涂覆工艺可以有效改善材料热稳定性和机械强度，使得湿法隔膜性能更加出色。

干法与湿法隔膜性能工艺比较

来源：金力股份公告、星源材质公告