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磷酸鐵鋰電池隔膜行業(yè)發(fā)展分析

時(shí)間:2024-08-07 17:52:57來(lái)源:鉅大LARGE

導(dǎo)語(yǔ):?隔膜是鋰離子電池的重要組成部分之一,通常也被成為電池隔膜、隔膜紙、離子分離膜等,隔膜在鋰電池材料中主要的功能為隔絕正負(fù)極以防止電池自我放電及兩極短路等問(wèn)題,由于隔膜的安全性、滲透性、孔隙度及膜厚度將互相影響離子傳導(dǎo)度及機(jī)械強(qiáng)度,所以制造不同的產(chǎn)品必須應(yīng)用不同的設(shè)計(jì)方式,如單層、雙層及三層的隔離膜。

  隔膜是鋰離子電池的重要組成部分之一,通常也被成為電池隔膜、隔膜紙、離子分離膜等,隔膜在鋰電池材料中主要的功能為隔絕正負(fù)極以防止電池自我放電及兩極短路等問(wèn)題,由于隔膜的安全性、滲透性、孔隙度及膜厚度將互相影響離子傳導(dǎo)度及機(jī)械強(qiáng)度,所以制造不同的產(chǎn)品必須應(yīng)用不同的設(shè)計(jì)方式,如單層、雙層及三層的隔離膜。

  什么是鋰電池隔膜?

  鋰電池的結(jié)構(gòu)中,隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性,性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高鋰電池的綜合性能具有重要的作用。

  隔膜的主要作用是使電池的正、負(fù)極分隔開(kāi)來(lái),防止兩極接觸而短路,此外還具有能使電解質(zhì)離子通過(guò)的功能。隔膜材質(zhì)是不導(dǎo)電的,其物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)電池的性能有很大的影響。電池的種類(lèi)不同,采用的隔膜也不同。對(duì)于鋰電池系列,由于電解液為有機(jī)溶劑體系,因而需要有耐有機(jī)溶劑的隔膜材料,一般采用高強(qiáng)度薄膜化的聚烯烴多孔膜。

  鋰電池隔膜的要求

  1、具有電子絕緣性,保證正負(fù)極的機(jī)械隔離。

  2、有一定的孔徑和孔隙率,保證低的電阻和高的離子電導(dǎo)率,對(duì)鋰離子有很好的透過(guò)性。

  3、由于電解質(zhì)的溶劑為強(qiáng)極性的有機(jī)化合物,隔膜必須耐電解液腐蝕,有足夠的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性。

  4、對(duì)電解液的浸潤(rùn)性好并具有足夠的吸液保濕能力。

  5、具有足夠的力學(xué)性能,包括穿刺強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等,但厚度盡可能小。

  6、空間穩(wěn)定性和平整性好。

  7、熱穩(wěn)定性和自動(dòng)關(guān)斷保護(hù)性能好。動(dòng)力鋰電池對(duì)隔膜的要求更高,通常采用復(fù)合膜。

  鋰電池隔膜的制備方法

  鋰電池隔膜的制備方法分為干法和濕法兩類(lèi)。

  干法是將聚烯烴樹(shù)脂熔融、擠壓、吹膜制成結(jié)晶性聚合物薄膜,經(jīng)過(guò)結(jié)晶化處理、退火后,得到高度取向的多層結(jié)構(gòu),在高溫下進(jìn)一步拉伸,將結(jié)晶界面進(jìn)行剝離,形成多孔結(jié)構(gòu),可以增加薄膜的孔徑。干法有單向拉伸和雙向拉伸兩種方式。

  濕法又稱(chēng)相分離法或熱致相分離法,將液態(tài)烴或一些小分子物質(zhì)與聚烯烴樹(shù)脂混合,加熱熔融后,形成均勻的混合物,然后降溫進(jìn)行相分離,壓制得膜片,再將膜片加熱至接近熔點(diǎn)溫度,進(jìn)行雙向拉伸使分子鏈取向,最后保溫一定時(shí)間,用易揮發(fā)物質(zhì)洗脫殘留的溶劑,可制備出相互貫通的微孔膜材料。

  磷酸鐵鋰電池隔膜行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

  ●磷酸鐵鋰電池隔膜行業(yè)的市場(chǎng)前景廣闊,發(fā)展?jié)摿薮?,目前行業(yè)低端產(chǎn)品已進(jìn)入競(jìng)爭(zhēng)階段,企業(yè)利潤(rùn)日趨平均化,并且行業(yè)整合、市場(chǎng)細(xì)分也即將完成。未來(lái)磷酸鐵鋰電池隔膜行業(yè)整體產(chǎn)品價(jià)格將會(huì)進(jìn)一步下降,同時(shí)更多的產(chǎn)品創(chuàng)新將會(huì)滿(mǎn)足下游行業(yè)的不同需求。

  ●隨著技術(shù)的進(jìn)步、社會(huì)的發(fā)展,安全問(wèn)題必然會(huì)越來(lái)越受到社會(huì)的重視,在充放電過(guò)程中,大面積正、負(fù)極短路后仍能保持隔膜完整性的耐高溫復(fù)合隔膜必將受到市場(chǎng)的青睞。為提高磷酸鐵鋰電池安全性,在聚烯烴隔膜上涂覆陶瓷等納米材料或采用新基體材料成為未來(lái)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

  ●研制超薄隔膜,提高單位能量密度。隨著市場(chǎng)的發(fā)展,更輕薄、更小巧的3C電子產(chǎn)品將不斷進(jìn)入我們的生活,這類(lèi)產(chǎn)品需要更薄的鋰離子電池隔膜來(lái)制作電池,同時(shí),鋰電池對(duì)容量的追求也需要薄膜往輕薄化方向發(fā)展,但超薄隔膜的生產(chǎn)制備對(duì)設(shè)備、工藝的要求很高。

  鋰電池材料中,隔膜技術(shù)壁壘和毛利率均比較高,同時(shí)也是最后一個(gè)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的材料。隨著國(guó)產(chǎn)鋰電池隔膜設(shè)備技術(shù)水平的提升,將進(jìn)一步縮小與進(jìn)口設(shè)備在產(chǎn)品質(zhì)量上的差距,國(guó)產(chǎn)設(shè)備的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)和對(duì)進(jìn)口設(shè)備的替代效應(yīng)會(huì)越來(lái)越明顯。


標(biāo)簽: 鋰電池

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