锂电池湿法隔膜生产中的VOCs回收利用探讨

作为一个锂离子电池生产和消费大国，我国已经基本形成从矿产资源、电池材料和配件到锂离子电池及终端应用产品的完整产业链。虽然我国的锂离子电池市场呈现欣欣向荣的景象，但我国不是一个锂离子电池强国，以下从锂离子电池隔膜和铝塑膜两方面谈一谈我们的不足。 

隔膜：

1锂离子电池隔膜的作用

隔膜是锂离子电池的重要组成部分，它位于电池内部正负极之间，保证锂离子通过的同时，阻碍电子传输。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。 

锂离子电池对隔膜的要求

锂离子电池对隔膜的要求包括：

（1）具有电子绝缘性，保证正负极的机械隔离；

（2）有一定的孔径和孔隙率，保证低的电阻和高的离子电导率，对锂离子有很好的透过性；（3）耐电解液腐蚀，有足够的化学和电化学稳定性，这是由于电解质的溶剂为强极性的有机化合物；

（4）具有良好的电解液的浸润性，并且吸液保湿能力强；

（5）力学稳定性高，包括穿刺强度、拉伸强度等，但厚度尽可能小；

（6）空间稳定性和平整性好；

（7）热稳定性和自动关断保护性能好；

（8）受热收缩率小，否则会引起短路，引发电池热失控。除此之外，动力电池通常采用复合膜，对隔膜的要求更高。

铝塑电池隔膜：

1锂离子电池铝塑膜的作用

铝塑膜是锂离子电池五大材料之一，是软包锂电池封装材料。铝塑膜由外层尼龙层/粘合剂/中间层铝箔/粘合剂/内层热封层，共五层组成，每层功能要求都比较高。

2锂离子电池对铝塑膜的要求

铝塑膜的阻隔能力、耐穿刺能力、电解液稳定性、耐高温性和绝缘性影响着锂离子电池的使用性能。任何一个方面有所缺失，都有可能导致电池性能下降，直接报废。铝塑膜采用精密涂布技术生产，目前，日本企业具有世界上的精密涂布技术。 

3锂离子电池铝塑膜工艺

干法和热法工艺是铝塑膜主要采用的生产工艺。干法工艺是铝和聚丙烯用粘合剂粘结后直接压合而成，热法工艺是铝和聚丙烯之间用MPP接着，在缓慢升温升压热压合而成。

干法生产的铝塑膜薄，外观好，具有优良的深冲性能和防短路性能，且工艺简单、成本低，然而与热法相比，耐电解液和抗水性能较差；热法的优点在耐电解液和抗水性能好，但是深冲成型性能、防短路性能不如干法，外观和裁切性差。 

湿法隔膜成为未来5年主流路线：

2016年全球前四大锂电隔膜企业日本旭化成、日本东丽、美国Celgard和韩国SKI四家公司分别占据全球20.8%、15.1% 、10.8%和9.6%市场份额，前四家隔膜企业占据近50%份额。目前，全球制造隔膜的厂家以湿法为主，湿法隔膜的价格较贵，未来湿法隔膜在动力电池中仍将走高端的市场路线，而中低端动力电池仍将以干法为主。

湿法隔膜生产流程分为6大系统：投料和配料系统、挤出混合系统、铸片冷却系统、拉伸系统、收卷系统和洗涤烘干系统。每一个系统在运行时都需要较高的精度保障，精密控制能力不足造成湿法隔膜厚度不均、微孔状态不易呈现、孔隙率变大等问题造成隔膜一致性差。因此湿法隔膜工艺的精密控制程度也至关重要。

锂电池湿法隔膜生产采用的涂布工艺过程中，涂布流程中都会有不同程度的环境污染，主要为空气污染，气体主要污染物是“有机挥发物”，英文缩写为VOC（主要包括异丙醇、苯、甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醇、丙烯酸、重金属银离子、丙酮等），是一些能与阳光臭氧层中的氧化氮发生反应的有机化合物，挥发到空气中的VOC，与灰尘中细微尘埃粒子和其他物质结合会形成灰雾，刺激人体肺部，对动、植物等各种生物健康带来负面影响。

目前湿法隔膜生产技术在国内企业众多，但湿法隔膜生产技术有一个弊端是环境污染较为严重，尤其是在湿法隔膜生产工艺中的洗涤烘干过程中会产生大量的VOCs企业，近年来政府对环保要求的越来越严格，所以众多的锂电池湿法隔膜生产企业面对较多较大的环保达标压力。

标准集团采用日本VOCs处理工艺，能够有效解决锂电池湿法隔膜生产过程中的环境污染问题。一般常规处理方式有：

处理工艺简述：

一般可考虑使用蓄热式氧化、转轮浓缩+RTO/RCO\活性炭吸附等工艺来防止污染气体排放。

华世洁根据多年行业的深入挖掘和废气治理的成功经验，为你提供具性价比的佳解决方案

推荐采用:吸附回收+蓄热氧化+余热回用的处理技术

1、吸附回收

华世洁吸附回收处理设备，依托于强大的科研团队和各大院校科研院所的技术支持，具有自主研发的吸附材料，且在行业内具有丰富的项目设计与实施经验。

①活性炭纤维吸附回收处理技术是应用吸附材料的吸附脱附性能来回收处理废气中污染物的方法，可用于处理中低浓度1000-100000m?/h风量的有机废气。

②活性炭颗粒吸附回收处理技术是应用吸附材料的吸附脱附性能来回收处理废气中污染物的方法，一般用于处理中高浓度的有机废气。

2、蓄热氧化

①床式蓄热氧化

把废气加热到760℃进行直接燃烧，或者加热到300℃进行催化燃烧，使废气中的VOCs氧化分解成CO2和H2O，氧化产生的高温气体流经陶瓷蓄热体，使之升温“蓄热”，并用来预热后续进入的有机废气，从而节省废气升温燃料消耗的处理技术。

②旋转式蓄热氧化

产品特点：

特殊吸附材料，更高的吸附容量

负压+蒸汽脱附，降低运行能耗

合理控制冷凝温度，节约废水处理能耗