如何避免電池在日常使用中不必要地消耗電量?有些小妙招你得知道
采訪中,有電池材料專家告訴記者,隔膜是鋰電池的關鍵組件之一,隔膜主要材質為多孔質的高分子膜,包括聚乙烯及聚丙烯。鋰電池用的隔膜對安全性、滲透性、孔隙度及厚度都有嚴苛的要求。
“在鋰電池內部,帶有電荷的離子,在正負極間流動穿梭,才能形成電流,而隔膜位于電池內部正負極之間,既要防止正、負極直接接觸,又要確保電解質離子順利通行。”周震形象地解釋說,電池電解液猶如河流,鋰離子好比河上行駛的小船,隔膜是攔腰而建的大壩,一個個隔膜孔就像是大壩上的閘門,正常情況下,離子自由穿梭到達正負極,完成充放電的循環(huán)。
“高端的隔膜一般附帶有陶瓷材料,如果電解液溫度過高,材料膨脹,孔隙會像閘門一樣關閉,切斷離子交流,從而避免電池因溫度過高而起火爆炸。”周震介紹說,隔膜是鋰電材料中技術壁壘最高的一種材料,其技術難點在于造孔的工程技術、基體材料,以及制造設備。“技術要求高,價格自然也就貴,差不多占到了電池總成本一成以上。”
目前,世界上最好的鋰電池隔膜材料出自旭化成和東燃化學兩家日本公司,而國內鋰電池鋁塑膜市場九成份額也被昭和電工等日本廠商壟斷。天津力神公司的工程師告訴記者,與日本相比,我國的高端隔膜差距明顯。國產(chǎn)隔膜產(chǎn)品一致性不高,存在孔隙率不達標,厚度、孔隙分布以及孔徑分布不均等問題。
隔膜的品質直接影響電池容量、充放電循環(huán)壽命、阻燃止爆安全性能等指標。業(yè)內人士感慨:“一層隔膜兩重天,邁過去就是晴天!”
國產(chǎn)隔膜急需突破
目前鋰電池隔膜制造工藝主要分濕法和干法。記者采訪中了解到,我國在干法工藝上已邁入了世界第一方陣,但在濕法隔膜領域,國內企業(yè)雖掌握方法,但整體仍難以與外國巨頭抗衡,此外,核心生產(chǎn)設備也主要依賴進口。
數(shù)據(jù)顯示,2017年,國內鋰電市場規(guī)模達到了1130億元左右,其中動力鋰電池規(guī)模大約600億元。而國家工信部印發(fā)的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2011—2020年)》也顯示,到2020年我國純電動汽車和插電式混合動力汽車生產(chǎn)能力達200萬輛/年。有電池行業(yè)協(xié)會據(jù)此估算,我國未來每年需要的高品質車用動力電池隔膜材料需求量將達到數(shù)億平方米。
“鋰電池發(fā)展要想不受制于人,隔膜等高端材料無法回避!”天津巴莫股份有限公司總經(jīng)理吳孟濤認為,如此巨大的市場需求,完全依賴外國廠商,不僅不現(xiàn)實,也將是國產(chǎn)動力鋰電池最大隱憂。
高端隔膜技術具有相當高的門檻,不僅要投入巨額的資金,還需要有強大的研發(fā)和生產(chǎn)團隊、純熟的工藝技術和高水平的生產(chǎn)線。“對于濕法制造工藝來說,樹脂材料與添加劑的擠出混合過程以及拉伸過程是兩大核心難點。”周震認為,國內隔膜企業(yè)要想有更大的作為,必須要在基礎材料表面處理工藝、膠粘劑配方工藝、產(chǎn)品沖壓拉伸等涉及材料、設備和工藝控制等三大領域“補課”,此外,在隔膜產(chǎn)業(yè)鏈上游,包括國產(chǎn)涂布機等在內核心生產(chǎn)裝備也需要迎頭趕上,盡快實現(xiàn)國產(chǎn)化更大突破。
















