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磷酸铁锂离子电池隔膜材料以及发展现状和前景

钜大LARGE  |  点击量:76次  |  2020年12月01日  

摘要
磷酸铁锂电池中以什么做隔膜材料?  磷酸铁锂电池的隔膜根据结构和组成可以分为不同的类型,现在市场上比较常见的主要有三种,分别是多孔聚合物膜、无纺布隔膜以及无机复合膜。  1.多孔聚合物膜  是指通过机

磷酸铁锂离子电池中以什么做隔膜材料?


磷酸铁锂离子电池的隔膜根据结构和组成可以分为不同的类型,现在市场上比较常见的重要有三种,分别是多孔聚合物膜、无纺布隔膜以及无机复合膜。


1.多孔聚合物膜


是指通过机械方法、热致相分离法、浸没沉淀法等多种方法制备的孔隙分布均匀的磷酸铁锂离子电池隔膜。


2.无纺布隔膜


是由定向或者是随机的纤维而构成的,通常会与有机物或者是陶瓷凝胶复合,来得到具有更优良化学与物理性质的锂离子电池隔膜。


3.无机复合膜


多是采用无机纳米颗粒以及高聚合物复合而得到的磷酸铁锂离子电池隔膜。


聚烯烃材料具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的特点,因此聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃微孔膜在锂离子电池组研究开发初期便被用作锂离子电池隔膜。尽管近年来有研究用其他材料制备锂离子电池隔膜,如采用相转化法以聚偏氟乙烯(PVDF)为本体聚合物制备锂离子电池隔膜,研究纤维素复合膜作为锂离子电池隔膜材料等。然而,至今商品化磷酸铁锂离子电池隔膜材料仍重要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。


磷酸铁锂离子电池隔膜生产工艺复杂、技术壁垒高。高性能锂离子电池要隔膜具有厚度均匀性以及优良的力学性能(包括拉伸强度和抗穿刺强度)、透气性能、理化性能(包括润湿性、化学稳定性、热稳定性、安全性)。隔膜的优异与否直接影响锂离子电池的容量、循环能力以及安全性能等特性。


一般来说,由于三元锂离子电池组中正极和负极材料单位成本较高,隔膜成本占比在10%以内,而且磷酸铁锂离子电池中正负极材料单位成本相对较低,隔膜成本占比在15%左右。锂离子电池材料中,隔膜技术壁垒和毛利率均比较高,同时也是最后一个实现国产化的材料。


磷酸铁锂离子电池隔膜材料发展现状和前景


我国磷酸铁锂离子电池隔膜行业处于高速发展的阶段,湿法隔膜逐渐成为主流的技术路线,但同时国产隔膜整体技术水平与国际一线公司技术水平还有较大差距。


目前我国2019年锂离子电池隔膜市场可以说是很不好,一是受前期国家投资政策影响,产量严重过剩;二是国家新能源产业政策影响,国家对动力汽车的补贴下降,补贴要求提高,部分锂离子电池厂家资金链方面出现较大问题,锂离子电池厂家对隔膜供应商在价格、质量、账期等方面也提出了新的要求。


磷酸铁锂离子电池隔膜行业的市场前景广阔,发展潜力巨大,目前行业低端产品已进入竞争阶段,公司利润日趋平均化,并且行业整合、市场细分也即将完成。未来磷酸铁锂离子电池隔膜行业整体产品价格将会进一步下降,同时更多的产品创新将会满足下游行业的不同需求。


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