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锂离子电池隔膜材料性能要求及发展状况

来源:九游app手机版  日期:2019-06-21 09:50  浏览量:

  锂离子电池隔膜材料性能要求及发展状况。从结构上看,锂离子电池主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜以及电池外壳材料组成。隔膜是其中一个重要组成部分,因此设计与制备良好的隔膜材料对于提高锂离子电池容量、安全性等性能具有非常重要的作用。

  锂离子电池隔膜材料性能要求

  锂离子电池隔膜作为锂离子电池四大主要材料之一,一般是绝缘性较好的材料,提供锂离子在电解液中的迁移通道。隔膜的性能参数对电池性能影响重大,因此制备高性能隔膜材料对于电池的性能发挥和实际应用至关重要。影响锂电池隔膜性能的主要因素包括隔膜化学稳定性、力学强度、孔隙率大小及润湿性、安全保护的自关闭性能等几个方面。

锂离子电池隔膜材料.jpg

  1.力学强度

  隔膜在锂电池结构及充放电反应过程中需要具有一定的机械强度。隔膜的一个重要作用是将正负极反应隔开,如果隔膜皱缩或破裂导致电解液渗透,就会发生电池短路,具有很大的安全隐患,因此隔膜需要有一定的力学强度和韧性。

  2.热极定性

  由于锂离子电池中电解质溶液除了水溶剂,还会采用有机溶剂和非水电解液,因此隔膜应具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性能,能够在电池多次充放电过程中实现结构的完整性与反应的稳定性。

  3.孔隙分布及孔隙率

  隔膜为了保持锂离子良好的透过能力,材料需要具备一定大小的孔隙,并保证低电阻和高离子传导率。孔隙大小将影响电池内阻及电池的安全性。

  4.电池安全性

  此外,隔膜的自关闭技能在电池安全性方面至关重要。自关闭机理要求隔膜在过载大量放热,温度升高过高,接近材料熔点时隔膜结构中孔隙闭合,成功隔绝离子穿梭,停止正负极反应形成断路,以在过热情况下防止电池爆炸。

  5.浸润性

  锂电池隔膜的浸润性也是评价隔膜性能好坏的标准之一,为保证离子的顺利传输,隔膜需要和电解液充分接触,有良好的浸润性、与电解液的渗透能力和离子穿透能力。

  锂电池隔膜材料的发展趋势

  锂电池隔膜成为锂离子电池生产的关键材料之一,乃至其产业链的重要组成部分。因隔膜的生产工艺具有较高的技术壁垒,其成本约占锂离子电池成本的10%-20%,毛利率可达50%-60%,是四大主要材料中毛利率最高的产品,因此,锂电池隔膜也被业内认为是锂离子电池产业链中最具投资价值的行业之一。

  锂电池隔膜材料产能扩张趋势明显,为满足市场需求,提升竞争力,星源材质也积极扩张产能。目前,胜利精密的新能源业务包括锂电池湿法隔膜和智能汽车制造业务即锂电池湿法隔膜的生产、研发及智能汽车核心结构模组的生产制造,主要提供湿法基膜、涂覆膜和中控显示模组的结构件等产品。

  未来锂电池隔膜行业竞争将加剧,2019年我国锂电池隔膜产量已经达到14.35亿平方米;随着新增产能逐步投产,我国的锂电池隔膜或将出现严重的供大于求局面;届时,锂电池隔膜的市场竞争将进一步加剧,惨烈价格战或不可避免。到时,只有那些握有核心技术、具备强大研发能力和具有优秀财务表现的企业才能在激烈的竞争中胜出并发展壮大,而其余企业只能被淘汰、黯然退出。

  锂离子电池隔膜材料的发展状况

  2019年锂电池隔膜市场可以说是很不好,一是受前期国家投资政策影响,产能严重过剩;二是国家新能源产业政策影响,国家对动力汽车的补贴下滑,补贴要求提高,部分锂电池厂家资金链方面出现较大问题,锂电池厂家对隔膜供应商在价格、质量、账期等方面也提出了新的要求。

  我国锂电池隔膜行业处于高速发展的阶段,湿法隔膜逐渐成为主流的技术路线,但同时国产隔膜整体技术水平与国际一线公司技术水平还有较大差距。在技术发展领域,传统的聚烯烃隔膜已无法满足当前锂电池的需求,高孔隙率、高热阻、高熔点、高强度、对电解液具有良好浸润性是今后锂离子电池的发展方向。

  综上,目前锂电池隔膜行业处于一个寒冰期,整个行业需要重新洗牌,等你挺过这一轮,又是一个艳阳天!

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