博力威  EN

 Copyright ©2006-2020 广东博力威科技股份有限公司版权所有 粤ICP备11070025号 

         博力威科技

0769-27282088

传真:0769-22290098
邮箱: info@greenway-battery.com
地址: 广东省东莞市东城街道东城科技园

旗下公司

博力威香港

博力威欧洲

博力威新能源

服务热线

关于博力威                                产品中心                                                    新闻中心                                  关注我们

新闻中心

>
>
磷酸铁锂离子电池隔膜材料以及发展现状和前景

磷酸铁锂离子电池隔膜材料以及发展现状和前景

来源:
2021/01/06 17:40
浏览量
【摘要】:
磷酸亚铁锂的性能取决于它的成分和晶体结构元素:锂磷酸铁橄榄石聚阴离子框架结构,结构的原始LiO6八面体(锂)在心脏,FeO6八面体中心的身体(铁)和PO4四面体(p),磷酸根的p - O共价键离子电导较低,可以完全充电的情况下稳定的氧原子,电池能量密度偏低,并释放氧气,避免氧化。在实验中低容量的磷酸亚铁锂(~ 170 mah / g),低压锂(小于3.5 V),这使得“能量密度”理想的锂铁电池单体,与三元高质量的镍电池大约超过25%的明显差距。磷酸铁锂的结构有一个非常高的循环寿命和安全性。在同一时间,只有一维扩散通道,锂磷酸铁锂和分层材料(钴酸锂)三元锂离子扩散两个渠道相比,低离子电导率和低电子电导率。安全、生活成本是磷酸亚铁锂的主要优点。

磷酸亚铁锂的性能取决于它的成分和晶体结构元素:锂磷酸铁橄榄石聚阴离子框架结构,结构的原始LiO6八面体(锂)在心脏,FeO6八面体中心的身体(铁)和PO4四面体(p),磷酸根的p - O共价键离子电导较低,可以完全充电的情况下稳定的氧原子,电池能量密度偏低,并释放氧气,避免氧化。在实验中低容量的磷酸亚铁锂(~ 170 mah / g),低压锂(小于3.5 V),这使得“能量密度”理想的锂铁电池单体,与三元高质量的镍电池大约超过25%的明显差距。磷酸铁锂的结构有一个非常高的循环寿命和安全性。在同一时间,只有一维扩散通道,锂磷酸铁锂和分层材料(钴酸锂)三元锂离子扩散两个渠道相比,低离子电导率和低电子电导率。安全、生活成本是磷酸亚铁锂的主要优点。

  磷酸铁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电池组研究开发初期便被用作锂电池隔膜。尽管近年来有研究用其他材料制备锂电池隔膜,如采用相转化法以聚偏氟乙烯(PVDF)为本体聚合物制备锂电池隔膜,研究纤维素复合膜作为锂电池隔膜材料等。然而,至今商品化磷酸铁锂电池隔膜材料仍重要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。

  磷酸铁锂电池隔膜生产工艺复杂、技术壁垒高。高性能锂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电池的容量、循环能力以及安全性能等特性。

  一般来说,由于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。

  磷酸铁锂电池隔膜材料发展现状和前景

  我国磷酸铁锂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,部分锂电池厂家资金链方面出现较大问题,锂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。