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深入解读我国锂离子电池隔膜加工技术现状

2021-04-25 ryder

随着计算机、通信产品和消费类电子产品的快速迭代,加上新能源汽车在“十三五”战略性新兴产业发展规划推动下的全国性普及。锂离子电池的性能和质量成了急切需要提升的关键点。作为锂离子电池四大核心组成材料之一的隔膜,在锂离子电池的成本占比为10%-14%,毛利率高50%-60%。本文将对我国锂离子电池隔膜加工技术现状进行介绍。


目前,锂离子电池隔膜加工材料以聚烯烃为主,聚烯烃具有防火、耐酸碱腐蚀性好、耐化学试剂、强度高、无毒等优势,由此而来的聚烯烃化合物具备良好的化学稳定性、机械性能和高温自闭性能。隔膜的性能极大地影响了电池的界面结构和内阻,进而影响了电池的容量、充放电电流密度、循环性能等关键特性。如今商业化的锂离子电池隔膜材料主要采用其中的聚乙烯、聚丙烯微孔膜。


锂离子电池隔膜的特性要求,例如:厚度平均性、拉伸强度、抗穿刺强度、透过性能、润湿性和润湿速度、化学稳定性、热稳定性、安全保护性能等(见表1),难以全部兼顾。这就决定了其加工工艺技术壁垒高、工艺复杂。


表1锂离子电池隔膜的性能的详尽机制与影响



图1中国干法和湿法工艺隔膜产量(亿平米)及增长率



(来源:资料整理及专家预测)


目前,依据微孔成孔机理的区别可以将隔膜加工工艺分为干法与湿法两种,两者具有不同的特点。干法拉伸工艺简单环保、加工率高但容量保持和安全可靠性低。湿法工艺制得微孔尺寸小且平均,力学性能和产品均一性更好,适合做高容量电池,但不环保。湿法工艺隔膜的产量增速较快,业内专家认为干法工艺将和湿法工艺长期并存。

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