鋰電池中技術(shù)最高的材料是什么？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-07-19 21:27
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現(xiàn)在市場中所充當(dāng)鋰電池內(nèi)隔膜的材料無非是PE（聚乙烯）和PP（聚丙烯）兩種，但是這兩種材料的耐熱性很差，分別只有120°C和180°C。
而且動力用的鋰離子電池對比容量（單位體積或單位重量的電池所含有的能量）要求越來越高，如果電池正負極靠得太近，發(fā)生微短路，就可能有大量能量釋放，融化PE或PP隔膜，引起鏈化反應(yīng)，導(dǎo)致起火或爆炸情況。
傳統(tǒng)的動力電池只是將PE材料改性，涂一層陶瓷（三氧化二鋁）。陶瓷涂覆的耐高溫效果好，但浸潤性差，質(zhì)量大。而芳綸涂覆隔膜的吸液、保液性能和離子電導(dǎo)率都顯著得到加強，應(yīng)用芳綸涂覆隔膜能夠在不影響安全的前提下，制造出更輕薄小巧的微型高容量電池。
此外，芳綸涂覆隔膜在高溫下不變形，可以降低微短路帶來的容量損失，有效提升電池的循環(huán)性能和倍率性能。
目前，特斯拉旗下高端電動汽車(Model S)裝載的鋰電池就是采用芳綸涂覆隔膜，這說明了行業(yè)對芳綸涂覆隔膜品質(zhì)的認可。但芳綸涂覆技術(shù)難度較高，資金投入較大，目前成熟的技術(shù)主要集中于日本帝人集團。
日本帝人
帝人集團在全球范圍內(nèi)首次將芳綸、氟系化合物涂覆于聚乙烯基材之上，開發(fā)出了具有革命性的隔膜“LIELSORT”，無論在耐熱性，還是電極間的粘合性等方面都能表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。
其中涂覆芳綸“CONEX”，使隔膜即使在250℃高溫下仍可以保持原來的形狀，在點加熱試驗中，即使在400℃高溫下，隔膜也沒有出現(xiàn)破損。這樣就可以防止LIB恒久性的異常導(dǎo)致發(fā)熱現(xiàn)象，從而能夠制造出具有高安全性的動力用LIB。
2015年，帝人還在韓國的生產(chǎn)公司新增第二條生產(chǎn)線，滿足其自主開發(fā)的新型鋰電池隔膜“LIELSORT”不斷增長的需求。
隨著鋰電池在新能源汽車、3C及儲能領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，隔膜市場取得快速增長，芳綸隔膜的市場空間也隨之?dāng)U大。
不少企業(yè)也將發(fā)展領(lǐng)域延伸到芳綸隔膜——
日本東麗
東麗(Toray)與東燃化學(xué)(TonenGeneral Sekiyu KK)合資組建的隔膜材料企業(yè)，已經(jīng)開發(fā)出了耐熱性和尺寸穩(wěn)定性俱佳的以芳綸樹脂為基材的多孔質(zhì)薄膜“微多孔芳綸薄膜”材料產(chǎn)品。
該產(chǎn)品是通過添加防止芳綸樹脂凝聚的相分離控制劑，形成微細且均勻的多孔質(zhì)膜，其特點是彈性模量較高。
據(jù)悉，東麗微多孔芳綸電池隔膜2015年已量產(chǎn)。
滄州明珠
滄州明珠谷傳明提到，對技術(shù)要求的高安全性，要求隔膜有更高的耐溫性，未來隔膜發(fā)展方向是耐高溫基材。要達到這一點，其中一個方法就是在目前PE基或PP基隔膜基材的表面涂覆耐高溫的無機物，如三氧化二鋁以及耐高溫有機物如芳綸等。
2015年，公司率先在國內(nèi)推出同步拉伸超薄超強濕法隔膜、陶瓷涂布隔膜、PVDF涂布隔膜、芳綸隔膜等新產(chǎn)品，幾乎涵蓋了目前主流隔膜的所有產(chǎn)品。
有資料顯示，滄州明珠關(guān)于芳綸隔膜的專利申請有兩項——
“一種芳綸涂覆的鋰離子店址隔膜及其制備方法”，引入了親水性的乳化劑，提高了圖層均勻性，改善了界面親水性。
“一種復(fù)合涂層鋰離子電池隔膜及其制備方法”，基膜一側(cè)是芳綸涂層，另一側(cè)是PVDF涂層。
珠海光宇注是光宇國際集團科技旗下專門從事鋰電池研發(fā)、生產(chǎn)、和銷售于一體的企業(yè)，主導(dǎo)產(chǎn)品為聚合物鋰電池。公司客戶定位高端市場，廣泛應(yīng)用于手機、筆記本電腦和無人機等領(lǐng)域。
公司關(guān)于芳綸隔膜的專利申請項目——
“一種用于鋰離子電池的隔膜及鋰離子電池”，涉及一種用于鋰離子電池的隔膜，隔膜的表面上涂覆有芳綸樹脂材料涂層；本實用新型能使電池具備高能量密度和高安全性能的優(yōu)點。
