锂电池隔膜关键技术及重点企业介绍
锂离子电池隔膜
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功能性隔膜开发
针对特定应用场景,开发 具有自关闭、耐高温、耐 高压等功能的特殊隔膜。
前景预测
随着新能源汽车市场的持 续增长和储能领域的快速 发展,锂离子电池隔膜市 场需求将持续旺盛。同时 ,技术创新将推动隔膜产 品不断升级,提高电池性 能和安全性。
政策法规影响因素分析
环保政策
随着全球环保意识的提高,各国政府将加强对电池生产和 使用环节的环保监管,对隔膜材料的环保性能提出更高要 求。
产品特点
不同厂商的锂离子电池隔膜产品具有各自的特点。例如,日本厂商的产品在品质和性能方面具有较高的水平,但 价格相对较高;韩国厂商的产品则具有较高的性价比;中国厂商的产品在价格方面具有优势,但在品质和性能方 面仍有提升空间。
竞争格局与发展趋势
竞争格局
当前,锂离子电池隔膜市场呈现出寡头竞争的格局。 日本、韩国和中国等国家的主要厂商占据了市场的大 部分份额,其他小型厂商则主要在中低端市场进行竞 争。
锂离子电池隔膜
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目 录
• 锂离子电池隔膜概述 • 锂离子电池隔膜结构与性能 • 锂离子电池隔膜制备技术 • 锂离子电池隔膜应用领域 • 锂离子电池隔膜市场现状与竞争
格局 • 锂离子电池隔膜未来发展趋势与
挑战
01
锂离子电池隔膜概述
定义与作用
定义
锂离子电池隔膜是锂电池的关键 内层组件之一,置于电池正负极 之间,具有选择性透过离子的功 能。
能源政策
各国政府为推动新能源产业发展,将出台一系列扶持政策, 包括税收优惠、补贴等,降低锂离子电池成本,间接推动 隔膜市场发展。
安全标准
针对锂离子电池安全事故频发的问题,政府将制定更为严 格的安全标准,要求隔膜具有更高的热稳定性和机械强度。
锂离子电池原理与关键技术
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锂离子电池原理与关键技术锂离子电池是一种目前广泛应用于各种电子设备和电动汽车中的重要能量储存技术。
它以其高能量密度、长循环寿命和较低的自放电率等优势,成为了可再生能源和绿色交通发展的重要支撑。
本文将介绍锂离子电池的原理和关键技术。
锂离子电池的原理基于锂离子在正负极之间的电荷迁移和嵌入/脱嵌过程。
它由正极、负极、电解质和隔膜组成。
正极通常采用锂离子化合物(如LiCoO2、LiFePO4等),负极则为碳材料(如石墨)。
电解质是锂离子在正负极之间传输的介质,通常采用有机溶液(如碳酸盐溶液)。
隔膜用于隔离正负极,防止短路。
锂离子电池的充电和放电过程如下:在充电时,正极中的锂离子离开正极,经过电解质和隔膜,进入负极的碳材料中嵌入;同时,负极中的锂离子脱嵌,并通过电解质和隔膜重新回到正极。
这个过程是可逆的,也就是说,锂离子可以在充放电之间进行迁移。
在放电时,负极中的锂离子重新嵌入,正极中的锂离子脱嵌,从而释放出储存的电能。
锂离子电池的关键技术包括正负极材料、电解质和隔膜的选择,以及电池的封装和管理系统的设计。
首先,正负极材料的选择对电池性能有重要影响。
正极材料需要具有高的比容量、良好的循环稳定性和较低的内阻。
目前常用的正极材料是LiCoO2、LiFePO4等,它们具有较高的比容量和较好的循环寿命。
负极材料一般采用石墨,它具有较高的比容量和较低的成本。
其次,电解质的选择对电池的性能和安全性也非常重要。
传统的有机溶液电解质具有较高的离子传导性能,但存在燃烧和挥发的风险。
因此,研究人员正在积极开发固态电解质,以提高电池的安全性和循环寿命。
隔膜是防止正负极短路的关键组件。
传统的隔膜采用聚烯烃材料,它具有较好的隔离性能和耐化学性。
但由于其较低的热稳定性,隔膜可能在高温环境下失效。
因此,研究人员正在尝试开发更高性能的隔膜材料,以提高锂离子电池的使用温度范围和安全性能。
最后,电池的封装和管理系统的设计对于提高电池的安全性和循环寿命也非常重要。
杜邦公司开发锂离子电池用聚酰亚胺隔膜
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2010年28卷第9期杜邦公司开发锂离子电池用聚酰亚胺隔膜我国锂电池隔膜专用料研发成功2010年8月,扬子石化公司自主研发的锂电池隔膜用聚丙烯专用料PPH-F02-H 成功实现了工业化生产。
经检测,专用料各项指标均达到设计要求,完全符合质量标准,不仅填补了国内空白,而且打破了进口产品垄断技术和市场的格局,产品附加值高,具有极佳的市场前景。
锂电池是20世纪90年代开发成功的新型绿色二次电池,我国是是第二大锂电池生产和出口国,锂电产品已经占到全球40%的市场份额。
隔膜是锂电池关键的内层组件之一,国内锂电池隔膜厂家所采用基体材料基本上进口。
扬子石化公司研究院的科研人员看准市场前景,深入调研生产厂家对原料的要求,及时开展了锂电池隔膜原料研究工作。
通过对现有原料的分析,结合厂家成型和产品应用实际情况,对锂电池隔膜专用料的开发进行了可行性分析,明确了专用料的结构和性能指标。
扬子石化公司研究院与塑料厂紧密合作,制定产品工业化方案,在扬子石化公司聚丙烯生产装置上开发生产锂电池隔膜用聚丙烯专用料。
8月上旬,经过装置工艺调试,顺利生产出了第一批合格聚丙烯专用料产品。
(郑宁来)燃油接触用聚酰胺新品问世罗地亚聚酰胺公司2010年4月开发成功可与燃油接触用的聚酰胺系列新品。
该产品在吹塑成型聚酰胺6和聚酰胺66的基础上,集合了多项罗地亚聚合物工艺,具有高燃油渗透阻隔性能。
与此同时,在保持部件安全性能的前提下,可实现减重30%。
产品可充分满足汽车等行业满足越来越严格的燃油蒸发标准。
目前,新产品已成功应用于汽车燃油管及重型摩托车油箱等。
(伯章)杜邦公司于2010年8月4日宣布,开发出应用于锂离子电池新的聚酰亚胺基分离隔膜,应用于混合动力汽车和电动汽车可提高电池动力和延长寿命。
该公司正在美国弗吉尼亚州里奇蒙(Richmond )建设其新的Energain 分离隔膜生产厂。
分离隔膜是应用于每个电池中介于两个电极之间的膜,起分隔作用,用以防止电极接触,但可使锂离子在其间传递,以使电池充电和放电。
全面解析锂电池隔膜及铝塑膜技术
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全面解析锂电池隔膜及铝塑膜技术【铝道网】作为一个锂离子电池生产和消费大国,我国已经基本形成从矿产资源、电池材料和配件到锂离子电池及终端应用产品的完整产业链。
近年来,我国锂离子电池市场一直保持快速增长的形式,我国锂离子电池市场规模由2011年的277亿元增至2015年的850亿元,年均复合增长率高达32.4%。
以下就介绍锂离子电池隔膜和铝塑膜技术。
隔膜1锂离子电池隔膜的作用隔膜是锂离子电池的重要组成部分,它位于电池内部正负极之间,保证锂离子通过的同时,阻碍电子传输。
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电池的综合性能具有重要的作用。
2锂离子电池对隔膜的要求锂离子电池对隔膜的要求包括:(1)具有电子绝缘性,保证正负极的机械隔离;(2)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;(3)耐电解液腐蚀,有足够的化学和电化学稳定性,这是由于电解质的溶剂为强极性的有机化合物;(4)具有良好的电解液的浸润性,并且吸液保湿能力强;(5)力学稳定性高,包括穿刺强度、拉伸强度等,但厚度尽可能小;(6)空间稳定性和平整性好;(7)热稳定性和自动关断保护性能好;(8)受热收缩率小,否则会引起短路,引发电池热失控。
除此之外,动力电池通常采用复合膜,对隔膜的要求更高。
3锂离子电池隔膜分类根据物理、化学特性的差异,锂电池隔膜可以分为:织造膜、非织造膜(无纺布)、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜等几类。
虽然类型繁多,至今商品化锂电池隔膜材料主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。
4锂离子电池隔膜工艺目前,锂离子电池隔膜制备方法主要有湿法和干法。
湿法又称相分离法或热致相分离法,将液态烃或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,较后保温一定时间,用易挥发物质洗脱残留的溶剂,制备出相互贯通的微孔膜。
锂离子电池隔膜的研究进展
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锂离子电池隔膜的研究进展一、本文概述随着全球能源需求的日益增长和环境保护压力的加大,锂离子电池作为一种高效、环保的能源储存与转换装置,在电动汽车、便携式电子产品以及可再生能源系统等领域的应用越来越广泛。
而作为锂离子电池中的关键组件之一,隔膜的性能对电池的安全性和电化学性能具有重要影响。
因此,对锂离子电池隔膜的研究进展进行综述,对于推动锂离子电池技术的进一步发展具有重要意义。
本文首先介绍了锂离子电池隔膜的基本结构和功能,阐述了隔膜在电池中的作用及其重要性。
然后,重点回顾了近年来锂离子电池隔膜在材料、结构和制备工艺等方面的研究进展,包括无机隔膜、有机隔膜和复合隔膜等不同类型的隔膜材料,以及纳米技术、表面改性等先进制备工艺的应用。
本文还讨论了锂离子电池隔膜研究面临的主要挑战和未来发展趋势,如提高隔膜的机械强度、热稳定性和离子透过性等。
通过综述锂离子电池隔膜的研究进展,本文旨在为相关领域的研究人员提供全面的参考和借鉴,促进锂离子电池技术的不断创新和发展,为推动可持续能源利用和环境保护做出贡献。
锂离子电池隔膜是电池内部的一种关键组件,其主要功能是在正负极之间提供一个物理屏障,防止电池在工作过程中发生短路和燃爆。
隔膜还需要允许电解液中的离子通过,以保证电池的正常充放电过程。
隔膜的材料通常需要具备良好的化学稳定性、高的机械强度、优秀的热稳定性和低的离子电阻。
目前,商业化的锂离子电池隔膜主要由聚烯烃材料(如聚乙烯、聚丙烯)制成,这些材料在电解液中具有良好的化学稳定性。
一些先进的隔膜还采用了多层结构、纳米涂层、陶瓷涂覆等技术,以提高其性能。
隔膜的性能对锂离子电池的性能有重要影响。
理想的隔膜应该具有高的孔隙率、合适的孔径和孔径分布,以提供足够的离子通道。
同时,隔膜的厚度、机械强度、热稳定性等也需要与电池的其他组件相匹配,以保证电池的安全性和长寿命。
近年来,随着锂离子电池在电动汽车、储能系统等领域的大规模应用,对隔膜的性能要求也越来越高。
锂电池隔膜的龙头股有哪些?
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锂电池隔膜的龙头股有哪些?锂电池隔膜的龙头股1.宁德时代300750,在动力电池上市龙头,在电池数量上位居世界第一,该公司是世界领先的锂离子电池供应商。
它专注于研发,在新能源汽车的动力电池系统和储能系统的生产和销售,并致力于为全球新能源应用提供一流的解决方案。
宁德时代锂电池龙头股2.比亚迪002594,它的刀片电池独自改变了磷酸铁锂和三元锂电池的格局。
公司在动力电池领域建立了全球领先的技术优势和成本优势,并通过动力电池产能的快速扩张建立了领先的规模优势。
公司研发的“刀片电池”是磷酸铁锂电池新一代,通过组效率的提升和内部设计,其体积比能量密度明显高于传统铁电池。
3.恩捷股份,锂电池隔膜龙头,公司在产能规模、产品质量、成本效益、技术研发等方面都是全球领先的锂电池,隔膜行业龙头公司,公司在上海,无锡,江西,珠海和苏州设立了5个湿隔膜生产基地,2021年启动匈牙利锂电池隔离膜生产基地建设项目。
4.赣锋锂业002460,领先的锂矿资源之一。
公司是全球领先的锂生态企业,拥有五大类40多种锂化合物和金属锂产品的生产能力。
是锂系列产品供应最全的厂家之一,完善的产品供应组合能够满足客户独特、多样化的需求。
公司从中游制造锂化合物和金属锂起步,成功拓展到产业价值链的上下游。
5.亿纬锂能300014,锂电池领军企业之一,该公司是锂电池的一家制造商,掌握了锂电池,的核心技术,拥有业内一流的制造技术,在全球市场处于领先地位。
该公司的主要业务是研发,生产和销售消费电池(包括锂原电池、小型锂离子电池和三元圆柱电池)和动力电池(包括新能源汽车电池及其电池系统和储能电池)。
6.盐湖股份000792,盐湖提锂龙头,参股蓝科锂公司依托盐湖察尔汗丰富的锂资源和盐湖有限公司工业园区的公共设施,其利用锂的吸附提取技术生产碳酸锂的成本与同行相比具有比较优势。
蓝科锂公司使用的卤水吸附法提锂技术是公司自主研发技术,相关自主技术已有30多项获得专利权。
锂电池隔膜知识介绍
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锂电池隔膜
二、锂电池隔膜行业情况
迅猛发展:新能源汽车的发展带动了隔膜行业的迅猛发展, 且毛利率很高的巨大诱惑,使2010年以来国内涌现了锂电 池隔膜的投资热潮,现已达到40多家隔膜企业。
原理: 小分子物质和聚烯烃均匀混合后,在铸片冷却过程中产生固液
相分离,液态小分子物质在片材中填充成孔,待拉伸萃取后就 形成了贯通的孔结构。
湿法工艺流程及特点
小分子物质和聚烯烃混合挤出→铸片→纵向拉伸→横向拉 伸→萃取→热处理→牵引切边→收卷→大分切→小分切
产品特点: 1、隔膜孔径比较小而均匀; 2、隔膜性能呈现各向同性; 3、机械强度更高,安全性更好; 4、厚度更薄,电池能量密度更高。
2020年10月10日
目录
一、锂电池隔膜定义 二、锂电池隔膜行业情况 三、传统锂电池隔膜种类 四、新能源汽车对隔膜的要求 五、新型锂电池隔膜应运而生 六、锂电池隔膜性能指标
一、锂电池隔膜定义
隔膜是一种具有纳米级微孔的高分子功能材料。 在锂电池的结构中,隔膜是关键的4大组件之一,也是技
产品特点: 1、微孔结构很不均匀 2、各向异性:纵向强度大,横向强度小,纵向收缩大,横向收
缩小
湿法工艺
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,制得片材,再将片材加热至接近熔点温度, 进行双向拉伸使分子链取向,随后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。
特点: 1、具有扁长的微孔结构 2、各向异性
锂电池隔膜行业-恩捷股份研究报告
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一、公司概况:锂电池湿法隔膜龙头稳固1.1膜类材料起家,抓住湿法隔膜国产化浪;公司早年以包装膜和包装印刷业务起家,2018年湿法隔膜业务并入上市公司,逐步成为现在的主营业务。
公司于2006年成立,2011年完成股改,2016年9月在深交所上市。
2018年,公司收购上海恩捷90.08%的股权,公司主营业务正式切换为湿法隔膜,后续通过成立无锡恩捷,收购苏州捷力、江苏扭米等公司股权,进一步扩大公司产能,奠定其在湿法隔膜行业的地位。
2015年之前隔膜国产化率仅为40%,随着全球新能源汽车高速发展,2018年以后隔膜国产化率快速提升,至今已达95%左右。
公司2015年第一条产线试生产,收购上海恩捷之后,业务发展方向明确,通过提升市占率及降本升利,奠定隔膜龙头的地位,可谓搭乘东风、扶摇直上。
1.2股权结构清晰稳定,暂未出现实控人大规模减持公司股权结构清晰,实际控制人为李晓明家族。
李晓明家族直接或间接持有恩捷股份46.57%股权,股权集中度高,股权结构清晰。
表2:公司股权结构Hili近3年,公司家族成员、董事和创投企业存在减持行为,主因系个人资金需要和创投退出行为,未出现其它机构大额减持的情况,股权结构保持稳定。
1.3盈利能力强大,业绩成长性凸显伴随新能源汽车销量的高速增长,公司2018年以后营收和净利润增速进入快车道。
公司2018-2020年营业收入分别为24.6/31.6/42.8亿元,3年复合增速32%,归母净利润分别为5.2/8.5/11.2亿元,复合增速为46.8%O根据2021年业绩快报显示,公司2021年实现归母净利润27.2亿,同比增长143%,环比增长36.4%,公司业绩再超市场预期,总体盈利能力快速提升,显示出强大的成长性。
锂电池隔膜为公司营收的主要来源,占比近70%o公司主营业务包括锂电池隔膜(主要为湿法隔膜)、传统膜类业务(包括烟标、特种纸、无菌包装等),后续部分新业务也将在公司发展中发挥重要角色(包括铝塑膜、干法隔膜等)。
锂离子电池原理与关键技术
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锂离子电池原理与关键技术锂离子电池是一种以锂离子为电极材料的充电电池,它具有高能量密度、长循环寿命和低自放电率等优点,因此在移动电子设备、电动汽车和储能系统等领域得到广泛应用。
本文将介绍锂离子电池的原理和关键技术,以期帮助读者更好地理解和应用这一先进的能源存储技术。
1. 锂离子电池原理。
锂离子电池由正极、负极、电解质和隔膜组成。
在充放电过程中,锂离子在正负极之间来回迁移,完成电化学反应。
正极材料通常采用氧化物,如钴酸锂、锰酸锂、三元材料等;负极材料则采用石墨、石墨烯或金属锂等;电解质通常为有机溶剂和锂盐的混合物;隔膜则起到隔离正负极的作用,防止短路。
充电时,锂离子从正极解吸,通过电解质迁移到负极,并嵌入负极材料中;放电时,锂离子从负极脱嵌,通过电解质迁移到正极,最终嵌入正极材料中。
这一过程是通过电化学反应来实现的,具体反应式和能量变化可根据不同的正负极材料进行推导。
2. 锂离子电池关键技术。
(1)正负极材料,正负极材料的选择直接影响着电池的性能,如能量密度、循环寿命和安全性。
目前,钴酸锂、三元材料和磷酸铁锂等正极材料以及石墨、硅基材料和金属锂等负极材料是常用的选择。
不断地研发新型材料,并改进现有材料的性能,是提高锂离子电池性能的关键。
(2)电解质,电解质是锂离子电池中的重要组成部分,直接影响着电池的离子传导性能和安全性。
传统的有机溶剂电解质具有较好的离子传导性能,但由于其挥发性和燃烧性,容易引起安全隐患。
固态电解质因其良好的稳定性和安全性逐渐受到关注,然而其离子传导性能和界面稳定性仍需进一步提高。
(3)隔膜,隔膜主要起到隔离正负极的作用,防止短路和电池过热。
优秀的隔膜应具有良好的离子传导性能和机械强度,同时要具备一定的隔热性能。
目前,聚合物隔膜是主流选择,但其在高温和高压下的稳定性仍存在挑战。
(4)电池管理系统(BMS),BMS是锂离子电池的大脑,负责监测电池的状态、控制充放电过程、保护电池安全等。
锂电池隔膜技术和工艺
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隔膜作用
分隔电池的正负极,防止短路
充放电过程中使电解质离子来 回通过的功能
材质特性
不导电
电池种类不同,采用不同隔膜 PE 、PP等
隔膜六大性能参数
孔径大小及分布
孔径的大小及分布与制备方法有关; 孔径大小影响隔膜的透过能力; 分布不均匀导致电池内部电流密度不一致, 形成枝状晶刺穿隔膜。
一性-------微孔的尺寸和分布 直接影响到隔膜的孔隙率、透 气性、吸液率。
➢ 产品稳定性保持难。
基体材料
➢ 聚丙烯、聚乙烯材料和添加剂等高分子材料复杂性和高知识含量。
制造设备
➢ 设备精密稳定。
❖ 经济方面 ▪ 投资金额大、周期长、技术风险高。
国内现状: 隔膜的厚度、强度、
孔隙率一致性不够 量产批次稳定性较
干湿法工艺区别
比较方法
工序
工艺比较
固定资产 工艺控制
产品比较
单层膜 三层膜
PP
原料
PE
原料特性
成本
使用范围
产品性能
安全性 热关闭温度
热收缩性
孔径
环境
干法工艺 简单
相对低 难度高
可以 可以 可以 可以 流动性好、分子量低 低 小功率、低容量电池 低 低(135°C) 高 比较大 友好
湿法工艺 复杂 高 低 可以
厚度尽可能薄; 空间稳定性和平整性好;
锂电池隔膜的主要厂商及其主要产品
热稳定性好、自动关断性能好;
动力电池对隔膜要求更高,通常采用复合膜。
隔膜壁垒
❖ 技术方面 造孔工程技术
➢ 隔膜造孔工艺难度高; ➢ 无成套生产设备;
锂离子电池聚烯烃隔膜综述

关于锂离子电池聚烯烃隔膜综述摘要:锂离子电池越来越广泛的应用于生活中的各个方面,锂离子电池中的微孔隔膜更因为其重要的作用而越来越多被人们关注。
首先介绍锂电池的工作原理和结构,然后综述锂离子聚烯烃隔膜的主要作用和性能,重点介绍其制备方法以及它存在的多种特性,这些特性对电池性能和安全性的影响,同时介绍关于隔膜的改性研究状况和新型电池隔膜的发展,最后,从技术和市场两个方面分析聚烯烃隔膜现在的状况以及将来的发展趋势。
关键词:锂离子电池,聚烯烃隔膜,改性,发展引言:锂离子电池因为具有单体电池工作电压高,比能量大,循坏寿命长,自放电小,无公害,无记忆效应广泛英语于手机、便携式设备、汽车、航空、科研、娱乐和军事等现代电子领域,并逐步取代传统电池。
聚烯烃材料具有强度高、耐酸碱腐蚀性好、防水、耐化学试剂、生物相溶性好、无毒性等优点,在众多领域得到了广泛的应用。
又因为其价格低廉,有较好的机械强度和化学稳定性,用该原料制作的隔膜广泛的应用在锂离子电池中。
[1][2][3]一、锂离子电池工作原理和结构锂离子电池的工作原理就是其充放电原理。
电池在充电时,电池的正极产生锂离子,锂离子通过电解质运动到负极嵌入负极的碳层微孔中,负极嵌入的锂离子越多,充电容量越高。
同理,电池放电时,嵌在负极碳层的锂离子脱出,又通过电解质运动回到正极,回到正极的锂离子越多,放电的容量越高。
锂离子电池的工作电压与构成电极的锂离子嵌入化合物本身及锂离子的浓度有关。
因此,在充放电循环时,Li+分别在正负极发生“嵌入—脱嵌”反应,Li+便在正负极之间来回移动,所以锂离子电池又被成为“摇椅电池”或“摇摆电池”。
锂离子电池工作原理图圆柱形锂离子电池结构图锂离子电池与锂电池在原理上的相同之处是:在两种电池中都采用了一种能使锂离子嵌入和脱嵌的金属氧化物或硫化物作为正极,采用一种有机溶剂—无机盐体系作为电解质。
不同之处是:在锂离子电池中采用使锂离子嵌入和脱嵌的碳材料代替纯锂作负极。
锂离子电池原理与关键技术

锂离子电池原理与关键技术电池原理:锂离子电池是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物)的电池。
锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。
锂金属电池通常是不可充电的,且内含金属态的锂。
锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。
锂离子电池以碳素材料为负极,以含锂的化合物作正极,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池。
锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。
锂离子电池的充放电过程,就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。
在锂离子的嵌入和脱嵌过程中,同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌(习惯上正极用嵌入或脱嵌表示,而负极用插入或脱插表示)。
在充放电过程中,锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插,被形象地称为“摇椅电池”。
锂离子电池能量密度大,平均输出电压高。
自放电小,每月在10%以下。
没有记忆效应。
工作温度范围宽为-20℃~60℃。
循环性能优越、可快速充放电、充电效率高达100%,而且输出功率大。
使用寿命长。
没有环境污染,被称为绿色电池。
关键技术:锂离子电池是现代高性能电池的代表,由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个主要部分组成。
其中,隔膜是一种具有微孔结构的薄膜,是锂离子电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件。
作为锂电池四大材料之一的隔膜,尽管并不参与电池中的电化学反应,但电池的容量、循环性能和充放电电流密度等关键性能都与隔膜有着直接的关系。
隔膜是锂离子电池的重要组成部分,是支撑锂离子电池完成充放电电化学过程的重要构件。
它位于电池内部正负极之间,保证锂离子通过的同时,阻碍电子传输。
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电池的综合性能具有重要的作用。
隔膜在锂电池中的主要作用:1、隔开锂电池的正、负极,防止正、负极接触形成短路;2、薄膜中的微孔能够让锂离子通过,形成充放电回路。
锂离子电池隔膜技术指标
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锂离子电池隔膜技术指标引言锂离子电池作为一种重要的储能设备,广泛应用于移动通信、电动汽车和可再生能源等领域。
而隔膜作为锂离子电池的核心组成部分之一,对于其性能和安全性起着至关重要的作用。
本文将详细介绍锂离子电池隔膜的技术指标,包括厚度、孔径、机械性能、热稳定性等方面。
1. 厚度锂离子电池隔膜的厚度是指隔膜在垂直方向上的尺寸。
较薄的隔膜可以提高电池的能量密度,但同时也会降低机械强度和热稳定性。
适当选择隔膜厚度是保证锂离子电池安全性和性能的重要因素。
根据相关标准,目前常见的锂离子电池隔膜厚度范围为10-30 μm。
较薄的隔膜可以提供更高的离子传导率,但容易发生穿孔;较厚的隔膜可以提高机械强度和热稳定性,但会增加电阻。
2. 孔径锂离子电池隔膜的孔径是指隔膜上微小孔洞的尺寸。
孔径大小直接影响锂离子电池的充放电性能和安全性。
较小的孔径可以提高锂离子电池的循环寿命和安全性,但会增加内阻;较大的孔径可以提高离子传导率,但容易导致短路。
根据相关标准,目前常见的锂离子电池隔膜孔径范围为0.1-3 μm。
不同应用场景下,对于隔膜孔径有不同要求。
例如,对于高功率应用来说,较大的孔径可以提供更高的离子传导率;而对于长循环寿命要求较高的应用来说,较小的孔径更为合适。
3. 机械性能锂离子电池隔膜需要具备一定的机械强度,以保证在组装和使用过程中不会发生破裂或变形等问题。
机械性能主要包括拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度等指标。
根据相关标准,目前常见的锂离子电池隔膜拉伸强度要求为50-150 MPa,断裂伸长率要求为100-300%,撕裂强度要求为10-30 N/mm。
通过合理选择材料和优化制备工艺,可以满足锂离子电池隔膜的机械性能要求。
4. 热稳定性锂离子电池在充放电过程中会产生较大的热量,因此对于隔膜的热稳定性要求较高。
热稳定性主要包括热收缩率和熔点等指标。
根据相关标准,目前常见的锂离子电池隔膜热收缩率要求为5-15%,熔点要求为120-200℃。
锂离子电池隔膜工程手册
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锂离子电池隔膜工程手册
锂离子电池隔膜工程手册是一本专门针对锂离子电池隔膜制造工艺的指导手册,旨在提供隔膜制造领域的技术参数、流程和注意事项等相关信息,以帮助制造商提高生产效率和产品质量。
本手册将重点介绍锂离子电池隔膜的材料选择、工艺流程、质量控制和常见问题等内容。
1.锂离子电池隔膜材料选择:
隔膜是锂离子电池中正极和负极之间的隔离层,其材料的选择对电池性能至关重要。
常见的隔膜材料有聚丙烯(PP)、聚烯烃(PO)等。
本手册将详细介绍不同材料的特性、优势和适用场景,帮助用户选择最适合自己生产需求的隔膜材料。
2.锂离子电池隔膜工艺流程:
隔膜的制造流程包括材料的准备、涂布、干燥、压花和切割等多个环节。
本手册将逐步介绍每个环节的工艺流程、要求和注意事项,帮助用户制定科学合理的生产计划和操作规程,并提供相关工艺参数供参考。
3.锂离子电池隔膜质量控制:
隔膜是锂离子电池的重要组成部分,其质量直接影响电池的性能和安全性。
本手册将介绍隔膜的质量控制标准、检测方法和常见问题,并提供一些常用的质量控制工具和技术,帮助用户提高隔膜的生产质量。
4.锂离子电池隔膜常见问题及解决方案:
在隔膜的制造过程中,可能会遇到一些常见问题,如涂布不均匀、干燥不彻底、压花不良等。
本手册将介绍这些常见问题的原因和解决方案,以及一些常用的故障排除方法,帮助用户快速解决生产中的问题。
总结:
锂离子电池隔膜工程手册是一本专门针对锂离子电池隔膜制造工艺的指导手册,包含了隔膜材料的选择、工艺流程、质量控制和常见问题等方面的内容。
通过学习和使用本手册,制造商可以提高锂离子电池隔膜的生产效率和产品质量,从而更好地满足市场需求。
锂电池隔膜技术和工艺
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产品特点
厂家
单向拉伸设备
湿法工艺
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。
影响电池容量、循环次数和安 全性能
影响电池的综合性能
分隔电池的正负极,防止短路 隔膜作用 材质特性
不导电
充放电过程中使电解质离子来 回通过的功能
电池种类不同,采用不同隔膜 PE 、PP等
隔膜六大性能参数
孔径大小及分布
孔径的大小及分布与制备方法有关; 孔径大小影响隔膜的透过能力; 分布不均匀导致电池内部电流密度不一致, 形成枝状晶刺穿隔膜。
目前发展两个方向
改变尺寸和结构 • 膜厚度; • 电池结构变化。 • 多层膜;
提高热稳定性
隔膜
• 改良膜 • 新颖隔膜
隔膜随锂电池需求变化而发展
隔膜发展趋势
膜厚度
• 数码电池隔 膜越来越薄; • 动力电池隔 膜安全第一, 厚度达到 40μm。
电池结构
• 聚合物电解 质的固态电 池,具有电 解质和隔膜 的双重作用, 未来作为移 动设备的重 点使用; • 隔膜材料为 聚偏氟乙烯六氟丙烯。
优点:
隔膜孔径范围比较小而均匀; 双向拉伸强度高; 膜更薄。
缺点:
投资大,周期长,工艺复杂; 环境污染。
湿法工艺特点
湿法工艺特点
工艺方式 工艺原理 方法特点 双向拉伸 相分离 设备复杂,投资大,周期长、工艺 复杂、成本高、能耗大、有环境污 染 微孔尺寸小、分布均匀、适应生产 较薄产品,只能生产PE膜 旭化成、东燃、美国Entek、深圳星 源、金辉高科 比较性能 孔径大小 孔径均匀性 拉伸强度均匀性 横向拉伸强度 横向收缩率 穿刺强度
【高工锂电·排行榜】GGII:中国锂电隔膜产值TOP10

【高工锂电·排行榜】GGII:中国锂电隔膜产值TOP10中国锂电隔膜性能不断提升,但产能严重过剩,价格变化幅度较大,因此国内隔膜行业仍充满变数。
近期,高工产研锂电研究所(GGII)通过对全国主要隔膜企业调研,根据企业的产值进行排名,以期帮助投资机构甄选标的、企业寻找长期合作伙伴、个人选择工作平台。
【文/高工产研锂电研究所(GGII)】根据高工产研锂电研究所(GGII)调研显示,2014年中国锂电池隔膜产量4.2亿平米,同比增长62%,增长主要因为:1.国产隔膜正在加速进口替代。
隔膜是锂电池四大材料中最后实现国产的,经过2010-2014年的技术积累,国产隔膜性能稳步提升,逐渐得到国内电池企业认可,因此国产化率稳步提升;2.出口增加,如星源材质2013年通过LG认证后,2014年开始大批量供货;3.国内需求增加,特别是动力电池。
2014年中国锂电隔膜产值15.4亿元,同比增长18%。
产值增速明显大于产量,主要是因为隔膜的价格下降较大,一方面由良率提升后成本下降带动,另一方面由国内隔膜竞争格局加大引起。
中国锂电隔膜性能不断提升,但产能严重过剩,价格变化幅度较大,因此国内隔膜行业仍充满变数。
近期,高工产研锂电研究所(GGII)通过对全国主要隔膜企业调研,根据企业的产值进行排名,以期帮助投资机构甄选标的、企业寻找长期合作伙伴、个人选择工作平台。
1.深圳市星源材质科技股份有限公司成立:2003年总部:深圳星源材质成立于2003年,现在主营干法、湿法(湿法隔膜产线于2014年投产)、涂覆隔膜,产品主要用于动力电池领域。
其客户几乎涵盖了国内所有一线大厂,如比亚迪、力神、中航锂电、万向等。
2013年公司产品通过LG认证,2014年开始放量,这对其2014年的销量带动很大。
截至2014年12月,公司产能7200万平米/年。
受国内动力电池带动及出口放量,星源材质2014年产量同比增长37.8%。
截至2015年2月,星源材质累计申请专利40项,其中发明专利32项。
锂电池干法隔膜

锂电池干法隔膜锂电池是一种使用锂离子作为电荷载体的可充电电池,广泛应用于移动电子设备、电动车辆等领域。
而锂电池的性能和寿命很大程度上取决于其中的隔膜。
干法隔膜作为锂电池中的一种重要组成部分,在电池的性能和安全性方面起着至关重要的作用。
干法隔膜是指以聚烯烃薄膜为基材,通过一系列的干法工艺处理而成的一种具有特殊结构的薄膜材料。
它具有良好的电解液湿润性、高电导率、良好的机械性能和热稳定性等特点,可以有效地隔离正负极,防止电池内部短路和安全事故的发生。
干法隔膜的主要作用是隔离正负极,防止电池内部的直接接触。
在充放电过程中,锂离子通过隔膜在正负极之间迁移,完成电荷的传递。
同时,干法隔膜还具有一定的电导率,可以促进锂离子的迁移速度,提高电池的充放电效率。
此外,干法隔膜还能阻止电池内部杂质的扩散,减少电池的自放电率,延长电池的使用寿命。
干法隔膜的制备过程主要包括选择基材、涂覆、压橙和干燥等步骤。
首先,选择合适的聚烯烃薄膜作为基材,常见的有聚乙烯、聚丙烯等。
然后,将基材经过涂覆工艺,涂覆上一层特殊的涂层材料,使其具有良好的湿润性和电导率。
接下来,通过压橙工艺,使涂覆层均匀地分布在基材上,并提高薄膜的机械性能。
最后,将薄膜进行干燥处理,去除水分,使其具有一定的热稳定性。
干法隔膜的性能对锂电池的性能和安全性有着重要的影响。
首先,良好的湿润性能可以使电解液充分湿润隔膜表面,保证锂离子的迁移通道畅通。
其次,高电导率可以降低电池内部的电阻,提高充放电效率。
此外,良好的机械性能和热稳定性可以保证电池在充放电过程中不会发生变形或破裂,确保电池的安全性。
干法隔膜的研究重点主要集中在提高其电导率和热稳定性方面。
一方面,通过改变涂层材料的成分和结构,可以提高干法隔膜的电导率,进一步降低电池的内阻。
另一方面,通过改变薄膜的结构和添加特殊的添加剂,可以提高干法隔膜的热稳定性,使其能够在高温环境下保持较好的性能。
锂电池干法隔膜是锂电池中的关键组成部分,对电池的性能和安全性有着重要的影响。