鉅大LARGE | 點擊量:1089次 | 2021年06月08日
鋰離子電池隔膜的特點以及發(fā)展趨勢
在生活中,你可能接觸過各種各樣的電子產品,那么你可能并不了解它的一些組成部分,比如它可能含有的鋰電隔膜,那么接下來讓小編帶領大家一起學習鋰電隔膜。
在我國的相關領域中,鋰離子電池的四種核心材料中,正極材料和負極材料以及電解質都已經局部化,但是隔膜仍然是一個缺點,高端隔膜仍然嚴重依賴進口。隔膜的質量直接影響電池容量,充放電循環(huán)壽命,阻燃和防爆安全性能等指標。目前,鋰離子電池隔膜的制造工藝重要分為濕法和干法。作為鋰離子電池的四種重要材料之一,它的存在直接影響電池的安全性,其孔隙率,厚度,吸液率和靜電值直接影響電池的電氣性能。隔膜是目前鋰離子電池材料中技術壁壘最高的高附加值材料,約占鋰離子電池成本的15%。
在鋰離子電池材料中,正負極材料和電解質基本達到了國內生產,但隔膜起步較晚,國內公司的技術成熟度不高。盡管近年來我國鋰離子電池隔膜的國產化率一直在上升,但它重要占領了低端3C電池隔膜市場。高端隔板的定位率仍然很低。高端3C電池和動力鋰電池隔膜仍然嚴重依賴進口。眾所周知,在鋰離子電池的結構中,隔膜是關鍵的內層部件之一,它不僅可以防止正負極接觸,還可以確保電解質離子的通過。因此,隔板的質量將直接影響電池的容量,循環(huán)和安全性能。品質優(yōu)良的隔板在改善電池的整體性能方面起著重要用途。
當前,工業(yè)化鋰離子電池隔膜的制造技術有四種重要類型:濕法,干法,半干法和無紡布法。鋰離子電池隔膜的技術路線重要分為兩種:干法和濕法。干法成本較低,但不適用于高比能量電池。較薄的濕法可以滿足動力鋰電池的高比能量要求,但成本更高。高端鋰離子電池隔板技術的門檻非常高。它不僅要巨大的投資,而且要強大的研發(fā)和生產團隊,熟練的工藝技術和高水平的生產線,并且短時間內將無法突破。但是,中美貿易戰(zhàn)和中興-華為事件給我國制造業(yè)敲響了警鐘。關于整個動力鋰電池行業(yè),迫切要盡快突破高端鋰離子電池隔膜技術。
當前家用隔膜的普遍問題是稠度不高,重要表現為不規(guī)則缺陷,不合格孔隙,厚度不均,孔分布和孔徑分布。在孔隙率和孔徑分布方面,單軸拉伸的國產pp隔膜相關于國外產品相對較近。雙向拉伸pE膜的孔隙率通常低于異物,并且孔徑分布也不理想。這些問題是該行業(yè)“受制于他人”的潛在風險。假如解決不了,它們可能會限制我國鋰離子電池產業(yè)的健康發(fā)展。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
動力鋰電池的發(fā)展為隔膜的發(fā)展明確了方向并提出了具體的要求。動力鋰電池的發(fā)展就是3個內容:提高能量密度、保證安全性、降低成本。單體比能量達到300Wh/kg以上、系統(tǒng)比能量力爭達到260Wh/kg,成本降至1元/Wh以下。相應地,對隔膜提出的要求是2個方面:更高的安全性,更加有利于電池發(fā)揮性能。
隔膜是鋰電材料中技術壁壘最高的一種材料,其技術難點在于造孔的工程技術、基體材料,以及制造設備。鋰離子電池發(fā)展要想不受制于人,隔膜等高端材料無法回避!高端隔膜技術具有相當高的門檻,不僅要投入巨額的資金,還要有強大的研發(fā)和生產團隊、純熟的工藝技術和高水平的生產線。
對我國而言,在鋰離子電池四大關鍵材料中,只有隔膜還沒有實現完全自給。近幾年國產隔膜龍頭公司產品品質不斷提升,部分公司在孔隙率、熱收縮、拉伸強度等關鍵技術指標接近國際水平,逐漸滿足國內下游客戶需求,國內份額持續(xù)提升,部分甚至實現出口。
鋰電隔膜設備國產化速度正在加快,市場競爭逐步從過去的價格競爭向性能、技術競爭過渡。關于公司來說,新工藝和差異化設備定位將成為設備領域市場分化的重要趨勢。相信通過閱讀上面的內容,大家對鋰電隔膜有了初步的了解,同時也希望大家在學習過程中,做好總結,這樣才能不斷提升自己的設計水平。