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详解锂离子电池高端隔膜技术的发展现状以及隔膜的用途
详解锂离子电池高端隔膜技术的发展现状以及隔膜的用途
  • 发布时间:2020-10-21 17:19

详解锂离子电池高端隔膜技术的发展现状以及隔膜的用途

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锂离子电池隔膜技术就是目前我国动力锂电池业的一个痛点。在锂离子电池材料中,正负极材料和电解液目前基本上实现了国产化,而隔膜起步较晚,国内公司技术成熟度不高。虽然近几年我国锂离子电池隔膜国产化率在不断提升,但占据的重要是低端3C类电池隔膜市场,高端隔膜国产化率仍然很低,高端3C类电池以及动力锂电池用隔膜依然大量依赖进口。


众所周知,锂离子电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一,既要防止正、负极接触,又要确保电解质离子通过。因此隔膜的品质将直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,品质优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要用途。


隔膜是目前锂电材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料,约占锂离子电池成本的15%,其技术难点在于造孔的工程技术、基体材料,以及制造设备。


国内隔膜目前普遍存在的问题是一致性不高,重要表现在不规律的缺陷,孔隙率不达标,厚度、孔隙分布以及孔径分布不均等方面。单向拉伸的国产PP隔膜在孔隙率和孔径分布方面与国外产品比较接近;双向分步拉伸的PE隔膜孔隙率通常与国外产品相比较低,孔径分布情况也不理想。这些问题都是行业受制于人的潜在风险,假如解决不好可能会遏制我国锂电业健康发展。


高端锂离子电池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,并且非短时间能够突破。但是,中美贸易战、中兴华为事件已经给我国制造业敲响了警钟,关于整个动力锂电池行业来说,尽快突破锂离子电池高端隔膜技术已刻不容缓。


国内隔膜公司要想有更大的作为,必须要在基础材料表面处理工艺、胶粘剂配方工艺、产品冲压拉伸等涉及材料、设备和工艺控制等三大领域补课,此外,在隔膜产业链上游,包括国产涂布机等在内核心生产装备也要迎头赶上,尽快实现国产化更大突破。

锂离子电池隔膜的用途


隔膜是锂离子电池的关键组件之一,隔膜重要材质为多孔质的高分子膜,包括聚乙烯及聚丙烯。锂离子电池用的隔膜对安全性、渗透性、孔隙度及厚度都有严苛的要求。


在锂离子电池内部,带有电荷的离子,在正负极间流动穿梭,才能形成电流,而隔膜位于电池内部正负极之间,既要防止正、负极直接接触,又要确保电解质离子顺利通行。锂离子电池电解液犹如河流,锂离子好比河上行驶的小船,隔膜是拦腰而建的大坝,一个个隔膜孔就像是大坝上的闸门,正常情况下,离子自由穿梭到达正负极,完成充放电的循环。


高端的隔膜一般附带有陶瓷材料,假如电解液温度过高,材料膨胀,孔隙会像闸门相同关闭,切断离子交流,从而防止锂离子电池因温度过高而起火爆炸。


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。

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