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介绍锂电池制造技术难点分析及生产工艺

介绍锂电池制造技术难点分析及生产工艺

来源:
2021/02/02 14:32
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【摘要】:

  锂隔膜的技术难点是什么?

锂离子电池很娇贵。如果不满足其充电和使用要求,就容易发生爆炸、寿命下降等现象。由于锂离子电池对温度、过压、过流和过放电非常敏感,所以所有电池都集成了热敏电阻(用于监测充电温度)和过压、过流和过放电保护电路。

  许多国内企业正试图突破国外的技术壁垒,开发锂隔膜,但难度很大。难点主要体现在以下三个方面:

  首先,与传统隔膜制备工艺相关的专利基本被美国、日本的少数公司垄断,我国在生产技术上缺乏自主知识产权。

  其次,国内企业在生产锂电池膜片关键技术上,尤其是产业化技术相对欠缺,很多企业在小试验中往往能拿出好的样品,但产品在量产中的一致性较差;

  第三,我国在新技术、新方法的研究上与国际同步,但新技术往往对设备和过程控制要求较高,我国精密加工设备基础相对薄弱,产业化有限。

  尽管困难,国内锂电池隔膜开始off.Now一些公司在中国的本地化方面取得了一些突破,如深圳市高级科技材料有限公司,有限公司,佛山金辉高科技光电材料有限公司,有限公司,河南新乡,瑞安,新能源材料有限公司有限公司等,这些公司生产具有自主知识产权的隔膜,但现在主要供应中、低端市场,膜技术进一步成熟。

  隔膜的高技术壁垒在全动力锂离子电池原材料中相对较高,核心技术被日本、美国等一些国家的公司垄断。因此,我国隔膜生产企业生产的隔膜质量与国际水平还存在较大差距。

  锂电池膜片生产技术

  目前,锂离子电池膜片的生产方法主要有两种:干法(熔体拉伸法)和湿法(热相分离法)。干膜是生产PP膜的重要方法,工艺经过几十年的发展,比较成熟,具体分为单向拉伸和双向拉伸,目前我国常用的方法为单向拉伸。湿法工艺是近年来才出现的技术,是生产PE膜的重要手段。

  干燥工艺是将聚烯烃树脂熔化并挤压成结晶聚合物薄膜。结晶后,获得结晶度高的结构,再在高温下剥离晶体结构,形成多孔膜。该方法具有设备成熟、工艺相对简单、无污染等优点。湿法工艺是将液态烃或一些高沸点小分子与聚烯烃树脂熔融后混合,通过挤压、流动铸造、双向拉伸、萃取等工艺制备互联微孔膜。

  由此可见,锂湿膜与干膜有关,其工艺较为复杂,更适合大功率、大容量电池。补贴门槛的提高,消费者对高续航里程电动汽车的需求以及对安全性能的要求,直接增加了对电池容量和功率的要求,从而给湿膜市场带来更多的机会。

  锂离子电池隔膜的生产工艺复杂,技术壁垒高。隔膜生产工艺包括原料配方和快速配方调整、微孔制备技术、成套设备自主设计等多项工艺。其中,微孔制备技术是锂离子电池膜制备技术的核心。根据微孔成孔机理的不同,膜技术可分为干法和湿法两种。

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