基于目前鋰離子電池行業(yè)高能量密度、長續(xù)航里程、高安全、輕量化的要求，四大主材隔膜選材中，芳綸涂層隔膜的優(yōu)勢脫穎而出，尤其以對位芳綸涂層隔膜的優(yōu)勢最為顯著。

眾所周知，對位芳綸是一種芳香族聚酰胺，英文名稱poly-p-phenylene terephthamide,簡稱PPTA,我國也稱芳綸-Ⅱ或芳綸1414，分子鏈呈剛性，是一種高強(qiáng)度、高耐熱性材料，其玻璃化溫度在300℃以上，連續(xù)使用溫度范圍為-196℃～204℃，熱分解溫度高達(dá)560℃，具有良好的阻燃性；比強(qiáng)度是鋼的5倍，應(yīng)用在軍工、航空等領(lǐng)域，應(yīng)用領(lǐng)域較廣。其制品尺寸穩(wěn)定性極佳，且對位芳綸具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性及耐化學(xué)腐蝕特性。由其取向制備成的對位芳綸纖維具有高強(qiáng)高模等優(yōu)異的力學(xué)性能，因此對位芳綸是一種有效的解決鋰離子電池隔膜耐熱隱患的材料。

將對位芳綸涂覆在現(xiàn)有的濕法隔膜上，可以產(chǎn)生諸多有益效果：1、面密度低，相比于陶瓷涂層，面密度可降低50%以上，有效提高電池的質(zhì)量能量密度；2、耐熱性好，破膜溫度超過300℃，在基膜熔融后仍能保持剛性結(jié)構(gòu)，防止電池過熱導(dǎo)致的熱失控；3、電解液浸潤性好，能夠有效吸附電解液，涂層隔膜的電解液接觸角＜5℃，明顯優(yōu)于陶瓷和PVDF涂層隔膜。4、具有良好的絕緣性及耐高電壓擊穿能力。

與間位芳綸涂層隔膜不同，對位芳綸應(yīng)用于隔膜涂覆，仍有許多難點(diǎn)亟待解決：市售對位芳綸多為纖維或漿粕，已經(jīng)形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，將其直接涂覆于隔膜上，無法實(shí)現(xiàn)耐熱改善的效果；如果要將纖維溶解，則只能用高純硫酸加熱溶解，同樣無法用于隔膜涂覆。

少數(shù)科研院所掌握了單釜合成的技術(shù)，但其批次穩(wěn)定性遠(yuǎn)不能滿足電池級材料的性能需求及工程能力需求。

對位芳綸溶液可穩(wěn)定存儲的時間很短，合成后就會凝膠或從溶液中直接析出，無法用于涂覆，必須在聚合結(jié)束后迅速涂覆、造孔、定型，才能得到均勻穩(wěn)定的對位芳綸涂覆隔膜，即聚合-涂覆一體化技術(shù)。

河北金力新能源科技股份有限公司（以下簡稱“金力股份”）自成立以來，堅持以自主研發(fā)創(chuàng)新發(fā)展為基礎(chǔ)，產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的模式，從未停止新技術(shù)開發(fā)的步伐，在不斷創(chuàng)新技術(shù)積累下，2017年自主完成間位芳綸涂層膜的開發(fā)，成為國內(nèi)首家具有芳綸涂層產(chǎn)品量產(chǎn)能力的公司，隨后在2019年開始進(jìn)行對位芳綸合成涂覆一體化技術(shù)的研究。

金力股份在2022年與清華大學(xué)展開合作開發(fā)“對位芳綸/聚烯烴復(fù)合鋰離子電池隔膜制備技術(shù)”，獲得清華大學(xué)：一種對位芳綸納米纖維復(fù)合鋰離子電池隔膜的制備方法，ZL201710596374.8；聚對苯二甲酰對苯二胺高濃度連續(xù)穩(wěn)定聚合方法及其系統(tǒng)，ZL201810647812.3；一種對位芳綸樹脂連續(xù)聚合系統(tǒng)及其方法，ZL20181143341.2三篇發(fā)明專利的使用授權(quán)。

通過與清華大學(xué)在對位芳綸合成技術(shù)方面的合作，金力股份連續(xù)聚合擠出工藝，克服了單釜合成的批次差異性問題；通過設(shè)備設(shè)計、工藝調(diào)控、配方優(yōu)化、涂層適配等研究開發(fā)，建立起了一條適合公司發(fā)展的技術(shù)路線。

歷經(jīng)一年多時間的建設(shè)，金力股份于2023年初完成對位芳綸合成線體的建設(shè)并投產(chǎn)，時至今日產(chǎn)線已具有百噸級的合成芳綸樹脂年產(chǎn)能輸出，可匹配雙面涂覆產(chǎn)能5000萬平方米隔膜，從而實(shí)現(xiàn)了完備的從合成端至隔膜產(chǎn)品端的一體化生產(chǎn)能力。目前國內(nèi)同行業(yè)不具備該合成、制膜技術(shù)，市面無同類產(chǎn)品。對位芳綸隔膜具有比較好的穩(wěn)定性，熱失重穩(wěn)定性較好，已經(jīng)打造出了適用于金力股份技術(shù)路線的產(chǎn)業(yè)鏈。

金力股份多年芳綸產(chǎn)品的開發(fā)已為其涂覆工藝積聚無數(shù)寶貴的經(jīng)驗(yàn)，與清華大學(xué)的合作更為其對位芳綸涂層產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化提供助力。所生產(chǎn)產(chǎn)品性能遠(yuǎn)優(yōu)于市場產(chǎn)品，為輕量化、能量密度高提供了安全保障。在研發(fā)團(tuán)隊的不懈努力下，金力股份于2023年下半年成功研制出高耐熱對位芳綸產(chǎn)品，可實(shí)現(xiàn)250℃超高溫度下收縮低至5%以內(nèi)，高溫烘烤后隔膜能保持完整的狀態(tài)。產(chǎn)品呈現(xiàn)出很高的破膜溫度，橫縱向均高于300℃，極大地滿足了高安全隔膜的使用要求，可有效匹配高能量密度電池體系，金力股份高耐熱對位芳綸產(chǎn)品的成功研制，標(biāo)志著對位芳綸高端隔膜產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。

基于前端合成芳綸樹脂產(chǎn)品穩(wěn)定可控的優(yōu)勢，金力股份同步進(jìn)行了對位芳綸應(yīng)用在納米纖維絕緣紙、對位芳綸薄膜、對位芳綸紡絲纖維等領(lǐng)域的開發(fā)。

其中，對位芳綸絕緣紙產(chǎn)品采用純對位芳綸納米纖維制成，紙張厚度分布均勻，粘結(jié)性強(qiáng)，常規(guī)絕緣紙厚度45μm，面密度≥40g/m²；開發(fā)的超薄絕緣紙產(chǎn)品，最低厚度可達(dá)10μm；對位芳綸納米纖維也可作為單獨(dú)的添加劑，用以增強(qiáng)復(fù)合材料的耐熱性和粘結(jié)力等性能。

針對對位芳綸成品加工性差、只能用濃硫酸溶液紡絲制備連續(xù)相產(chǎn)品的難點(diǎn)，金力股份以對位芳綸聚合材料為基礎(chǔ)，通過調(diào)整聚合溶液狀態(tài)和加工工藝，制備出純對位芳綸薄膜。該產(chǎn)品形成連續(xù)穩(wěn)定的膜結(jié)構(gòu)，適合工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，可開發(fā)單一取向或無取向薄膜，單一取向薄膜拉伸強(qiáng)度最高可達(dá)10GPa；

通過開發(fā)高粘度對位芳綸聚合工藝，金力股份開發(fā)出對位芳綸紡絲纖維產(chǎn)品，搭建對位芳綸紡絲纖維研發(fā)與測試平臺，助力公司芳綸系列產(chǎn)品多元化發(fā)展。