关于锂离子动力电池隔膜
所属分类:行业资讯点击次数:1533 次发布日期:2021-11-17 17:14
2020年,全球锂离子电池隔膜出货62.8亿平米,中国出货38.7亿平米,占比61.6%。而隔膜,占据电池成本的将近30%,这是一个群雄逐鹿的激烈战场。
锂离子电池隔膜在锂离子电池中扮演着极为关键的角色,被称为“第三电极”。隔膜材料作为锂离子动力电池的4大关键材料(正极材料,负极材料,电解液,隔膜材料)之一,受到了行业人员的格外关注。
隔膜的结构和性能直接影响锂离子电池的能量密度、充放电倍率、使用寿命以及安全性等性能。目前产业化的隔膜主要以聚烯烃材料为基膜、通过干法和湿法工艺生产而成。
国内隔膜企业在同时兼顾厚度、孔隙率的一致性、破膜温度、闭孔温度等各项性能的技术和制造水平上,与国际水平还有一定差距,但是凭借着技术的快速进步、对市场的把握和成本的控制,目前中国已占到全球隔膜市场份额的60%以上。
那么,锂离子电池隔膜的性能要求是什么?用到了哪些高分子材料?有哪些工艺?现状和未来趋势如何呢?
锂离子电池隔膜置于锂电池正负极材料之间,起到阻隔正负两极、避免短路、允许电解液中离子自由通过的作用。电池的安全性能是否良好、寿命长短和能源的可持续性储存与锂离子电池隔膜有很大相关性。隔膜的各项性能要求及作用要求和作用见下表,如何能兼顾各项性能的要求是隔膜设计和开发的难点。
目前市场主流的锂离子电池隔膜有PE、PP和 PP/PE复合隔膜,常用干法单向拉伸、干法双向拉伸、湿法工艺进行生产,这几种隔膜的主要区别在于微孔的成孔机理不同。
随着锂离子动力电池对能力密度、充放电倍率和安全性等性能提出了更高要求,逐步发展出涂覆复合隔膜、PET无纺布隔膜和PI纳米隔膜等多种新型隔膜。
聚烯烃隔膜是指以PE、PP为基材生产的PE或PP单层、PE/PP双层和PP/PE/PP三层隔膜。由于PE、PP材料具有化学性能稳定、工艺成熟和成本优势,最早成为了锂离子动力电池的隔膜材料。
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