你知道鋰離子電池隔膜的特點(diǎn)以及發(fā)展趨勢(shì)嗎?
在生活中,你可能接觸過各種各樣的電子產(chǎn)品,那么你可能并不知道它的一些組成部分,比如它可能含有的鋰電隔膜,那么接下來讓小編帶領(lǐng)大家一起學(xué)習(xí)鋰電隔膜。
在中國(guó)的相關(guān)領(lǐng)域中,鋰電池的四種核心材料中,正極材料和負(fù)極材料以及電解質(zhì)都已經(jīng)局部化,但是隔膜仍然是一個(gè)缺點(diǎn),高端隔膜仍然嚴(yán)重依賴進(jìn)口。隔膜的質(zhì)量直接影響電池容量,充放電循環(huán)壽命,阻燃和防爆安全性能等指標(biāo)。目前,鋰電池隔膜的制造工藝主要分為濕法和干法。作為鋰電池的四種主要材料之一,它的存在直接影響電池的安全性,其孔隙率,厚度,吸液率和靜電值直接影響電池的電氣性能。隔膜是目前鋰電池材料中技術(shù)壁壘最高的高附加值材料,約占鋰電池成本的15%。
在鋰離子電池材料中,正負(fù)極材料和電解質(zhì)基本達(dá)到了國(guó)內(nèi)生產(chǎn),但隔膜起步較晚,國(guó)內(nèi)企業(yè)的技術(shù)成熟度不高。盡管近年來我國(guó)鋰電池隔膜的國(guó)產(chǎn)化率一直在上升,但它主要占領(lǐng)了低端3C電池隔膜市場(chǎng)。高端隔板的定位率仍然很低。高端3C電池和動(dòng)力電池隔膜仍然嚴(yán)重依賴進(jìn)口。 眾所周知,在鋰電池的結(jié)構(gòu)中,隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層部件之一,它不僅可以防止正負(fù)極接觸,還可以確保電解質(zhì)離子的通過。因此,隔板的質(zhì)量將直接影響電池的容量,循環(huán)和安全性能。品質(zhì)優(yōu)良的隔板在改善電池的整體性能方面起著重要作用。
當(dāng)前,工業(yè)化鋰電池隔膜的制造技術(shù)有四種主要類型:濕法,干法,半干法和無紡布法。鋰電池隔膜的技術(shù)路線主要分為兩種:干法和濕法。干法成本較低,但不適用于高比能量電池。較薄的濕法可以滿足動(dòng)力電池的高比能量要求,但成本更高。高端鋰電池隔板技術(shù)的門檻非常高。它不僅需要巨大的投資,而且需要強(qiáng)大的研發(fā)和生產(chǎn)團(tuán)隊(duì),熟練的工藝技術(shù)和高水平的生產(chǎn)線,并且短期內(nèi)將無法突破。但是,中美貿(mào)易戰(zhàn)和中興-華為事件給我國(guó)制造業(yè)敲響了警鐘。對(duì)于整個(gè)動(dòng)力電池行業(yè),迫切需要盡快突破高端鋰電池隔膜技術(shù)。
當(dāng)前家用隔膜的普遍問題是稠度不高,主要表現(xiàn)為不規(guī)則缺陷,不合格孔隙,厚度不均,孔分布和孔徑分布。在孔隙率和孔徑分布方面,單軸拉伸的國(guó)產(chǎn)PP隔膜相對(duì)于國(guó)外產(chǎn)品相對(duì)較近。雙向拉伸PE膜的孔隙率通常低于異物,并且孔徑分布也不理想。這些問題是該行業(yè)“受制于他人”的潛在風(fēng)險(xiǎn)。如果解決不了,它們可能會(huì)限制我國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
動(dòng)力電池的發(fā)展為隔膜的發(fā)展明確了方向并提出了具體的要求。動(dòng)力電池的發(fā)展就是3個(gè)內(nèi)容:提高能量密度、保證安全性、降低成本。單體比能量達(dá)到300Wh/kg以上、系統(tǒng)比能量力爭(zhēng)達(dá)到260Wh/kg,成本降至1元/Wh以下。相應(yīng)地,對(duì)隔膜提出的要求是2個(gè)方面:更高的安全性,更有利于電池發(fā)揮性能。
隔膜是鋰電材料中技術(shù)壁壘最高的一種材料,其技術(shù)難點(diǎn)在于造孔的工程技術(shù)、基體材料,以及制造設(shè)備。鋰電池發(fā)展要想不受制于人,隔膜等高端材料無法回避!高端隔膜技術(shù)具有相當(dāng)高的門檻,不僅要投入巨額的資金,還需要有強(qiáng)大的研發(fā)和生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)、純熟的工藝技術(shù)和高水平的生產(chǎn)線。
對(duì)我國(guó)而言,在鋰離子電池四大關(guān)鍵材料中,只有隔膜還沒有實(shí)現(xiàn)完全自給。近幾年國(guó)產(chǎn)隔膜龍頭企業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)不斷提升,部分企業(yè)在孔隙率、熱收縮、拉伸強(qiáng)度等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)接近國(guó)際水平,逐漸滿足國(guó)內(nèi)下游客戶需求,國(guó)內(nèi)份額持續(xù)提升,部分甚至實(shí)現(xiàn)出口。
鋰電隔膜設(shè)備國(guó)產(chǎn)化速度正在加快,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)逐步從過去的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)向性能、技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)過渡。對(duì)于企業(yè)來說,新工藝和差異化設(shè)備定位將成為設(shè)備領(lǐng)域市場(chǎng)分化的主要趨勢(shì)。相信通過閱讀上面的內(nèi)容,大家對(duì)鋰電隔膜有了初步的了解,同時(shí)也希望大家在學(xué)習(xí)過程中,做好總結(jié),這樣才能不斷提升自己的設(shè)計(jì)水平。