分析鋰離子電池隔膜材料性能要求及發(fā)展現(xiàn)狀
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-29 14:01
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鋰離子電池隔膜材料性能要求及發(fā)展現(xiàn)狀。在結(jié)構(gòu)上，鋰離子電池主要由正極材料、負(fù)極材料、電解質(zhì)、膜和電池外殼材料組成。隔膜是重要的組成部分之一，因此設(shè)計(jì)和制備良好的隔膜材料對(duì)提高鋰離子電池的容量、安全性等性能具有非常重要的作用。
鋰離子電池隔膜材料性能要求
鋰離子電池隔膜作為鋰離子電池的四大主要材料之一，通常是一種絕緣性能良好的材料，為鋰離子在電解質(zhì)中遷移提供了通道。膜片的性能參數(shù)對(duì)電池的性能有很大的影響，因此高性能膜片材料的制備對(duì)電池的性能和實(shí)際應(yīng)用非常重要。影響鋰電池隔膜性能的主要因素有化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、孔隙大小和潤(rùn)濕性以及安全防護(hù)的自閉性能。
鋰離子電池隔膜材料。JPG
1. 機(jī)械強(qiáng)度
在鋰電池的結(jié)構(gòu)和充放電反應(yīng)過(guò)程中，膜需要具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。隔膜的一個(gè)重要作用是把積極的反應(yīng)和消極的反應(yīng)分開(kāi)。如果隔膜收縮或破裂，導(dǎo)致電解液滲透，就會(huì)發(fā)生電池短路，這是一個(gè)很大的安全隱患。因此，隔膜需要有一定的機(jī)械強(qiáng)度和韌性。
2. 熱特性
除了水和溶劑,有機(jī)溶劑和non-hydro-hydrolytic解決方案也用于鋰離子電池的電解質(zhì)溶液,所以膜應(yīng)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性能,可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性的反應(yīng)過(guò)程中多個(gè)電池的充電和放電。
3.孔隙分布和孔隙度
為了保持鋰離子良好的滲透性，材料需要有一定大小的孔隙，并保證低電阻和高離子導(dǎo)電性。孔徑大小會(huì)影響電池的內(nèi)阻和安全性。
4. 電池安全
此外，隔膜的自關(guān)閉能力對(duì)電池的安全性至關(guān)重要。自閉機(jī)制要求膜在過(guò)載情況下釋放大量熱量，溫度升高過(guò)高。當(dāng)其接近材料熔點(diǎn)時(shí)，膜結(jié)構(gòu)中的氣孔閉合，成功隔離離子穿梭，阻止正極和負(fù)極反應(yīng)，形成電路斷路，防止電池在過(guò)熱狀態(tài)下爆炸。
5. 侵入性的
鋰電池隔膜的滲透也是評(píng)價(jià)隔膜性能的標(biāo)準(zhǔn)之一。為了保證離子的順利傳輸，隔膜需要與電解液充分接觸，具有良好的滲透力、電解液的滲透性和離子的滲透力。
鋰電池隔膜材料的發(fā)展趨勢(shì)
鋰電池隔膜已成為鋰離子電池生產(chǎn)的關(guān)鍵材料之一，甚至成為其產(chǎn)業(yè)鏈的重要組成部分。由于膜在生產(chǎn)過(guò)程中技術(shù)壁壘較高，其成本約占鋰離子電池成本的10%-20%，毛利率可達(dá)50%-60%，是四種主要材料中毛利率最高的產(chǎn)品。因此，鋰電池膜也被業(yè)界認(rèn)為是鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈中投資價(jià)值最大的行業(yè)之一。
鋰電池隔膜材料的擴(kuò)容趨勢(shì)明顯。為滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，提高競(jìng)爭(zhēng)力，興源材料也積極擴(kuò)容。目前,勝利精密的新能源業(yè)務(wù)包括鋰電池隔膜濕法和智能汽車(chē)制造業(yè)務(wù),即鋰電池隔膜濕法生產(chǎn),研發(fā)和智能車(chē)輛核心結(jié)構(gòu)模塊生產(chǎn)和制造,主要提供濕法基膜、涂層和中央控制顯示模塊結(jié)構(gòu)配件和其他產(chǎn)品。
未來(lái)，鋰電池分離器的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈。2019年，中國(guó)鋰電池分離器產(chǎn)量達(dá)到14.35億平方米。隨著新產(chǎn)能的逐步投產(chǎn)，我國(guó)的鋰電池隔膜可能出現(xiàn)嚴(yán)重的供過(guò)于求的局面;屆時(shí)，鋰電池隔膜市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將進(jìn)一步加劇，殘酷的價(jià)格戰(zhàn)或不可避免。只有那些擁有核心技術(shù)，強(qiáng)大的研發(fā)能力和優(yōu)秀的公司
