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锂离子电池隔膜的特点以及发展趋势

钜大LARGE  |  点击量:1014次  |  2021年06月08日  

在生活中,你可能接触过各种各样的电子产品,那么你可能并不了解它的一些组成部分,比如它可能含有的锂电隔膜,那么接下来让小编带领大家一起学习锂电隔膜。


在我国的相关领域中,锂离子电池的四种核心材料中,正极材料和负极材料以及电解质都已经局部化,但是隔膜仍然是一个缺点,高端隔膜仍然严重依赖进口。隔膜的质量直接影响电池容量,充放电循环寿命,阻燃和防爆安全性能等指标。目前,锂离子电池隔膜的制造工艺重要分为湿法和干法。作为锂离子电池的四种重要材料之一,它的存在直接影响电池的安全性,其孔隙率,厚度,吸液率和静电值直接影响电池的电气性能。隔膜是目前锂离子电池材料中技术壁垒最高的高附加值材料,约占锂离子电池成本的15%。


在锂离子电池材料中,正负极材料和电解质基本达到了国内生产,但隔膜起步较晚,国内公司的技术成熟度不高。尽管近年来我国锂离子电池隔膜的国产化率一直在上升,但它重要占领了低端3C电池隔膜市场。高端隔板的定位率仍然很低。高端3C电池和动力锂电池隔膜仍然严重依赖进口。众所周知,在锂离子电池的结构中,隔膜是关键的内层部件之一,它不仅可以防止正负极接触,还可以确保电解质离子的通过。因此,隔板的质量将直接影响电池的容量,循环和安全性能。品质优良的隔板在改善电池的整体性能方面起着重要用途。


当前,工业化锂离子电池隔膜的制造技术有四种重要类型:湿法,干法,半干法和无纺布法。锂离子电池隔膜的技术路线重要分为两种:干法和湿法。干法成本较低,但不适用于高比能量电池。较薄的湿法可以满足动力锂电池的高比能量要求,但成本更高。高端锂离子电池隔板技术的门槛非常高。它不仅要巨大的投资,而且要强大的研发和生产团队,熟练的工艺技术和高水平的生产线,并且短时间内将无法突破。但是,中美贸易战和中兴-华为事件给我国制造业敲响了警钟。关于整个动力锂电池行业,迫切要尽快突破高端锂离子电池隔膜技术。


当前家用隔膜的普遍问题是稠度不高,重要表现为不规则缺陷,不合格孔隙,厚度不均,孔分布和孔径分布。在孔隙率和孔径分布方面,单轴拉伸的国产pp隔膜相关于国外产品相对较近。双向拉伸pE膜的孔隙率通常低于异物,并且孔径分布也不理想。这些问题是该行业“受制于他人”的潜在风险。假如解决不了,它们可能会限制我国锂离子电池产业的健康发展。


动力锂电池的发展为隔膜的发展明确了方向并提出了具体的要求。动力锂电池的发展就是3个内容:提高能量密度、保证安全性、降低成本。单体比能量达到300Wh/kg以上、系统比能量力争达到260Wh/kg,成本降至1元/Wh以下。相应地,对隔膜提出的要求是2个方面:更高的安全性,更加有利于电池发挥性能。


隔膜是锂电材料中技术壁垒最高的一种材料,其技术难点在于造孔的工程技术、基体材料,以及制造设备。锂离子电池发展要想不受制于人,隔膜等高端材料无法回避!高端隔膜技术具有相当高的门槛,不仅要投入巨额的资金,还要有强大的研发和生产团队、纯熟的工艺技术和高水平的生产线。


对我国而言,在锂离子电池四大关键材料中,只有隔膜还没有实现完全自给。近几年国产隔膜龙头公司产品品质不断提升,部分公司在孔隙率、热收缩、拉伸强度等关键技术指标接近国际水平,逐渐满足国内下游客户需求,国内份额持续提升,部分甚至实现出口。


锂电隔膜设备国产化速度正在加快,市场竞争逐步从过去的价格竞争向性能、技术竞争过渡。关于公司来说,新工艺和差异化设备定位将成为设备领域市场分化的重要趋势。相信通过阅读上面的内容,大家对锂电隔膜有了初步的了解,同时也希望大家在学习过程中,做好总结,这样才能不断提升自己的设计水平。


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