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什么是锂电池隔膜?磷酸铁锂电池隔膜行业发展趋势

来源:小鱼儿玄机2站  日期:2019-05-22 09:52  浏览量:

  什么是锂电池隔膜?磷酸铁锂电池隔膜行业发展趋势。隔膜是锂离子电池的重要组成部分之一,通常也被成为电池隔膜、隔膜纸、离子分离膜等,隔膜在锂电池材料中主要的功能为隔绝正负极以防止电池自我放电及两极短路等问题,由于隔膜的安全性、渗透性、孔隙度及膜厚度将互相影响离子传导度及机械强度,所以制造不同的产品必须应用不同的设计方式,如单层、双层及三层的隔离膜。

锂电池隔膜.jpeg

  什么是锂电池隔膜?

  锂电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高锂电池的综合性能具有重要的作用。

  隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路,此外还具有能使电解质离子通过的功能。隔膜材质是不导电的,其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。电池的种类不同,采用的隔膜也不同。对于锂电池系列,由于电解液为有机溶剂体系,因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料,一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。

  锂电池隔膜的要求

  一、具有电子绝缘性,保证正负极的机械隔离。

  二、有一定的孔径和孔隙率,保证低的电阻和高的离子电导率,对锂离子有很好的透过性。

  三、由于电解质的溶剂为强极性的有机化合物,隔膜必须耐电解液腐蚀,有足够的化学和电化学稳定性。

  四、对电解液的浸润性好并具有足够的吸液保湿能力。

  五、具有足够的力学性能,包括穿刺强度、拉伸强度等,但厚度尽可能小。

  六、空间稳定性和平整性好。

  七、热稳定性和自动关断保护性能好。动力锂电池对隔膜的要求更高,通常采用复合膜。

  锂电池隔膜的制备方法

  锂电池隔膜的制备方法分为干法和湿法两类。

  干法是将聚烯烃树脂熔融、挤压、吹膜制成结晶性聚合物薄膜,经过结晶化处理、退火后,得到高度取向的多层结构,在高温下进一步拉伸,将结晶界面进行剥离,形成多孔结构,可以增加薄膜的孔径。干法有单向拉伸和双向拉伸两种方式。

  湿法又称相分离法或热致相分离法,将液态烃或一些小分子物质与聚烯烃树脂混合,加热熔融后,形成均匀的混合物,然后降温进行相分离,压制得膜片,再将膜片加热至接近熔点温度,进行双向拉伸使分子链取向,最后保温一定时间,用易挥发物质洗脱残留的溶剂,可制备出相互贯通的微孔膜材料。

  磷酸铁锂电池隔膜行业发展趋势

  ●磷酸铁锂电池隔膜行业的市场前景广阔,发展潜力巨大,目前行业低端产品已进入竞争阶段,企业利润日趋平均化,并且行业整合、市场细分也即将完成。未来磷酸铁锂电池隔膜行业整体产品价格将会进一步下降,同时更多的产品创新将会满足下游行业的不同需求。

  ●随着技术的进步、社会的发展,安全问题必然会越来越受到社会的重视,在充放电过程中,大面积正、负极短路后仍能保持隔膜完整性的耐高温复合隔膜必将受到市场的青睐。为提高磷酸铁锂电池安全性,在聚烯烃隔膜上涂覆陶瓷等纳米材料或采用新基体材料成为未来技术发展趋势。

  ●研制超薄隔膜,提高单位能量密度。随着市场的发展,更轻薄、更小巧的3C电子产品将不断进入我们的生活,这类产品需要更薄的锂离子电池隔膜来制作电池,同时,锂电池对容量的追求也需要薄膜往轻薄化方向发展,但超薄隔膜的生产制备对设备、工艺的要求很高。

  锂电池材料中,隔膜技术壁垒和毛利率均比较高,同时也是最后一个实现国产化的材料。随着国产锂电池隔膜设备技术水平的提升,将进一步缩小与进口设备在产品质量上的差距,国产设备的性价比优势和对进口设备的替代效应会越来越明显。

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