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5μm超薄湿法隔膜的“技术坎”

来源:钜大LARGE    2019-07-16    点击量:274

随着锂电池市场对电池容量和性能要求的不断提升,涌现了越来越多的功能性隔膜涂层,锂电隔膜的超薄化趋势也越发明显。在电池内部有效空间内,超薄隔膜能够给与极片活性物质更多的空间,同时可搭载更多功能性涂层。


5μm超薄湿法隔膜在高端3C数码领域的市场需求也应运而生。


作为锂电材料中技术壁垒最高的一环,隔膜的技术难点在于造孔的工程技术、基体材料,以及制造设备。超薄隔膜从加工设备、加工工艺技术到材料的筛选,都和厚膜有着明显差异。


高工锂电技术与应用了解到,既要保证优越的通透性又不失产品实用方面的机械强度特征,保障产品的安全性、隔离性能、一致性,是超薄膜最主要的技术难点。


因此,如何保障隔膜的耐刺穿性、机械强度和隔离特性也成为5μm超薄膜较大的技术挑战。对于湿法制造工艺而言,树脂材料与添加剂的挤出混合过程以及拉伸过程考验着隔膜企业对技术工艺理解与创新。同时,超薄膜制程的稳定成膜性,及超薄膜成品的平整性,对荡边、波浪的控制也是工艺管控中的一大难点。


目前,国内5μm超薄膜产品半数以上市场依旧被进口企业垄断,代表企业包括旭化成、韩国SK等。主要原因在于国内超薄膜的开发较国外晚,产品的习惯沿用、对国产产品心存疑虑、下游厂商指定等多重原因。据了解,进口隔膜的刺穿强度大约在250GF左右,双向拉伸强度在2000kgf/cm2左右。


隔膜作为一种非常精细的成孔材料,每一步工艺都需要反复、大量的时间验证,要实现规模化量产需要有大量的数据验证和积累。最重要的是,还要得到下游市场的广泛应用验证。


高工锂电技术与应用了解到,下游市场对5μm超薄膜最关注的性能指标,一是孔的一致性,目前高端厂家要求隔膜厂商对加工过程中孔的一致性分布做出描述;二是整个宏观物理指标的一致性,如纵、横向的物理指标波动等;三是隔膜的耐加工性,隔膜的平整、厚度的一致性,以及涂完涂层的卷翘程度等。


值得欣喜的是,国内目前已经有部分隔膜企业已经打破超薄膜的技术瓶颈,超薄膜产品刺穿强度达到320GF,纵向拉伸强度达到3400kgf/cm2,横向达到2000kgf/cm2。并实现稳定的市场批量供应。


当前,由于隔膜占据着3C数码电池较高的成本,加之国内隔膜厂商在5μm超薄膜的技术突破,国内市场对于5μm超薄膜的国产化替代需求开始逐渐迫切。


业内分析观点认为,从2018年四季度国产5μm超薄膜需求上量来看,2019年国产的超薄膜替代将逐渐普及和普遍。2019年也有望成为5μm超薄膜大规模国产化替代元年。


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