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锂电池隔膜特点及发展现状分析

锂电池隔膜特点及发展现状分析

来源:
2021/04/06 09:44
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【摘要】:

  隔膜的特点

  供应安全:

  具有良好的绝缘性能,防止正负接触短路或毛刺、颗粒、树突刺穿短路。因此膜片应具有一定的拉伸和击穿强度,不易撕裂,在突然高温的情况下尺寸基本保持稳定,不会导致大面积电池短路和因熔化收缩而热失控。

  微孔通道实现充放电功能和倍增器性能:

  膜必须具有很高的孔隙率,而孔隙率的特性限制了锂离子在电池中的迁移,这体现在电导率上。

  此外,对于新能源汽车的使用,整车对电池的安全性和能量密度都有较高的要求,所以对锂电池隔膜的一般要求如下:

  1. 高安全性:包括热稳定性、电化学稳定性、抗击穿性和短路性;

  2. 更好的一致性:包括厚度、光圈和光圈分布;

  3.理想孔隙度及孔隙结构;

  4. 吸收液体能力强,阻力小;

  5. 更高的能量密度:更大的电化学稳定窗口,即高电压电阻也是未来的趋势。

  锂电池隔膜的发展现状

  目前,世界隔膜主流产品有聚丙烯(PP)纳米多孔膜、聚乙烯(PE)纳米多孔膜、PP/PE/PP三层复合纳米多孔膜等类型,这些微孔膜可以在水平和垂直方向上进行精确拉伸。PE、PP薄膜双向精密拉伸生产是一个多步复杂精密加工工艺,包括吹塑成型、流膜、连续精密拉伸等重要环节。因此,膜片是锂电池中技术含量最高的部件。

  近年来,随着隔膜国产化成功后价格的快速下降,锂电池材料在总成本中所占比例也有所下降,一般在7-15%左右。一般来说,三元电池正极材料的单位成本比较高,膜成本占比不到10%。在锂离子磷酸铁电池中,正极材料的单位成本相对较低,膜成本约占15%。

  目前,锂电池膜在我国的发展十分困难。难点主要体现在以下几个方面:

  ▲传统隔膜制备技术相关专利基本被美国、日本的几家公司垄断。中国在生产技术上缺乏自主知识产权。

  ▲国内企业在生产隔膜的关键技术上,尤其是产业化技术相对缺乏,很多企业在小批量试验中往往能生产出好的样品,但批量生产产品的一致性较差;

  ▲中国在新技术、新方法的研究上与世界同步,但新技术往往对设备和过程控制有更高的要求。我国精密加工设备相对薄弱,制约了工业化的发展。

  以上就是锂电池隔膜的介绍和发展现状。随着新能源汽车的逐步推广,预计到2012年,锂电池隔膜的需求将增加10倍。这不仅是锂电池行业的革命,也是整个电动汽车行业的发展。

 

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