隔膜的PCS是什么？起到了什么作用？

PCS，即PVDF Coated Separator（PVDF涂覆隔膜）其作用就要从背景说起了。

电池厂在产品设计的阶段，通常会给供应商提一些要求，包括比如说孔隙率、热稳定性、拉伸强度等等，这些特性会直接影响到电芯产品本身。

除此之外，还有一些要求，和产品本身没什么关系。但是如果没做好，对量产产线的节拍、良率和制程的稳定性会有一定的影响。
隔膜的粘度就是这么一个特性，为了保证粘度，行业内通常就会在隔膜上涂覆PVDF。

隔膜的粘度到底影响了什么呢？

首先就是，隔膜和电解液润湿角不够小，电解液的浸润效果一般，特别是搭配比较高的压实密度的极片的时候（比如说三元正极极片），就特别容易导致电解液浸润不良，有SEI膜形成不完整的风险，需要较长的浸润时间。
涂覆PVDF的第一个好处就是，它是一种极性聚合物，对电解液有较好的亲和力，可以缩短浸润时间，提升生产线的节拍。
通常情况下，电芯后段生产所需的时间长达15~20天，在现在这种产能紧缺的情况下，提升节拍的好处是不可忽视的。

从这个角度来说，某家铁锂闪充产品不涂覆PVDF，我觉得是可以理解的，因为极片的压实密度比较低（大概是二代铁锂的水平），隔膜的孔隙率也很高，所以他不涂覆PVDF的浸润效果也不差，节拍可能也能满足需求。
不涂覆PVDF用于降本，也算是一种选择，但是不能作为厂商技术水平的体现。

另外一个点就是，正常的电芯需要保证隔膜紧贴着正负极的极片，以便于充放电的时候离子从正负极之间通行。
但实际生产过程中，叠片也好卷绕也好，电芯制程中段组装好的电池隔膜和正负极极片或多或少会有一些间隙或褶皱（图1）。在后段注液负压的影响下，会进一步加剧隔膜褶皱、甚至翻折，甚至有进一步导致电芯容量低、内阻大、循环寿命低的风险，更严重的可能导致长期充放电循环后隔膜破损。

根据行业内的一些验证数据， PVDF涂覆的高粘度隔膜是降低隔膜褶皱最有效的方法之一，其他的什么措施比如说控制隔膜过辊压力、控制注液负压什么的，作用都没有PVDF涂覆这么明显。

这会带来一个好处就是，质量成本的降低。
导入PCS隔膜前，隔膜褶皱导致的电芯不良率高，某些电芯不良检测出来以后，不能用在车上了，只能梯次出货到二级市场甚至报废。
通过PCS隔膜的导入，虽然隔膜成本高了，但是很大程度上降低了不良率，减少了质量成本的损失，总体算下来是划得来的，特别是在一些对一致性要求高产品上。

当然有一些厂家可能对一致性的要求没那么严，再加上通过其他的控制方法，可能不用PCS隔膜的不良率也还能接受，再加上降本保供等原因，直接采用了基膜。
但后果就是一致性不好，比如说有些电芯控制得好没褶皱，有些电芯有1个褶皱，有些电芯有2个褶皱，有些褶皱大，有些褶皱小。

所以，单从产品性能角度去看，隔膜带不带PVDF和电池性能没有太大关系，不存在说什么要涂覆PVDF才能在高倍率的产品上使用的说法。

涂覆 PVDF就是以上两个好处，改善电解液浸润效果、缩短浸润时间以提升产线节拍 和 降低隔膜褶皱不良率以保证电芯的一致性。

所以总结下来，导入PCS与否还是工程上的取舍。
要么导PCS隔膜增加成本，但是带来产线节拍的提升；要么接受产能不足的风险。
要么降低隔膜褶皱不良率；要么把产品严格管控，增加质量成本的损失；要么做出来的产品一致性控制不好。

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