關(guān)于鋰離子動(dòng)力電池隔膜
所屬分類:行業(yè)資訊點(diǎn)擊次數(shù):1413 次發(fā)布日期:2021-11-17 17:14
2020年,全球鋰離子電池隔膜出貨62.8億平米,中國(guó)出貨38.7億平米,占比61.6%。而隔膜,占據(jù)電池成本的將近30%,這是一個(gè)群雄逐鹿的激烈戰(zhàn)場(chǎng)。
鋰離子電池隔膜在鋰離子電池中扮演著極為關(guān)鍵的角色,被稱為“第三電極”。隔膜材料作為鋰離子動(dòng)力電池的4大關(guān)鍵材料(正極材料,負(fù)極材料,電解液,隔膜材料)之一,受到了行業(yè)人員的格外關(guān)注。
隔膜的結(jié)構(gòu)和性能直接影響鋰離子電池的能量密度、充放電倍率、使用壽命以及安全性等性能。目前產(chǎn)業(yè)化的隔膜主要以聚烯烴材料為基膜、通過(guò)干法和濕法工藝生產(chǎn)而成。
國(guó)內(nèi)隔膜企業(yè)在同時(shí)兼顧厚度、孔隙率的一致性、破膜溫度、閉孔溫度等各項(xiàng)性能的技術(shù)和制造水平上,與國(guó)際水平還有一定差距,但是憑借著技術(shù)的快速進(jìn)步、對(duì)市場(chǎng)的把握和成本的控制,目前中國(guó)已占到全球隔膜市場(chǎng)份額的60%以上。
那么,鋰離子電池隔膜的性能要求是什么?用到了哪些高分子材料?有哪些工藝?現(xiàn)狀和未來(lái)趨勢(shì)如何呢?
鋰離子電池隔膜置于鋰電池正負(fù)極材料之間,起到阻隔正負(fù)兩極、避免短路、允許電解液中離子自由通過(guò)的作用。電池的安全性能是否良好、壽命長(zhǎng)短和能源的可持續(xù)性儲(chǔ)存與鋰離子電池隔膜有很大相關(guān)性。隔膜的各項(xiàng)性能要求及作用要求和作用見(jiàn)下表,如何能兼顧各項(xiàng)性能的要求是隔膜設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的難點(diǎn)。
目前市場(chǎng)主流的鋰離子電池隔膜有PE、PP和 PP/PE復(fù)合隔膜,常用干法單向拉伸、干法雙向拉伸、濕法工藝進(jìn)行生產(chǎn),這幾種隔膜的主要區(qū)別在于微孔的成孔機(jī)理不同。
隨著鋰離子動(dòng)力電池對(duì)能力密度、充放電倍率和安全性等性能提出了更高要求,逐步發(fā)展出涂覆復(fù)合隔膜、PET無(wú)紡布隔膜和PI納米隔膜等多種新型隔膜。
聚烯烴隔膜是指以PE、PP為基材生產(chǎn)的PE或PP單層、PE/PP雙層和PP/PE/PP三層隔膜。由于PE、PP材料具有化學(xué)性能穩(wěn)定、工藝成熟和成本優(yōu)勢(shì),最早成為了鋰離子動(dòng)力電池的隔膜材料。
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