2016年PP锂电池隔膜料市场研究报告

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锂电池隔膜的研究与进展

锂电池隔膜的研究与进展摘要:隔膜位于正极与负极之间，当电池工作时其应具有以下作用（1）隔离正负极，防止电极活性物质接触引起短路;（2）具有较好的持液能力，电化学反应时，形成离子通道。

本文以化学和材料结构为类别，综述了不同种类锂电池隔膜的制备方法和研究现状，并对隔膜未来的发展趋势做了展望。

关键词: 锂电池、隔膜、微孔膜、无纺布、无机复合膜。

在锂离子电池正极与负极之间有一层膜材料，通常称为隔膜，它是锂离子电池的重要组成部分。

隔膜应具有两种基本功能：隔离正负电极，防止电池内短路。

能被电解液润湿形成离子迁移的通道。

在实际应用还应具备以下特征[1-4]：(1)电子的绝缘性；（2）高的电导率；（3）好的机械性能，可以进行机械制造处理；（4）厚度均匀；（5）受热时尺寸稳定变形量要小。

电池隔膜根据结构和组成可以分为不同的类型，目前比较常见的主要三种[1-4]（1）多孔聚合物膜。

是指通过机械方法、热致相分离法、浸没沉淀法等方法制备的孔均匀分布的膜。

（2）无纺布隔膜。

由定向的或随机的纤维而构成，通常会将其与有机物或陶瓷凝胶复合，以期得到具有优良化学与物理性质的隔膜。

（3）无机复合膜。

多采用无机纳米颗粒与高聚物复合得到。

本文针对锂电池性能和安全性对隔膜孔隙率、浸润性、热安全温度等方面的要求,对隔膜的制备改性方法进行了比较详细的评述与比较,以期为相关领域的研究者提供可借鉴的资料。

1 多孔聚合物膜1.1 PE/PP微孔膜PE与PP微孔膜的制备常采用的方法有两种，干法（熔融挤出法)和湿法( 热致相分离法)。

干法制备的原理是采用熔融挤出制备出低结晶度高取向的聚烯烃隔膜，经过高温退火处理提高结晶度、低温拉伸形成缺陷、高温拉伸将缺陷放大，最终形成具有多孔性的隔膜［5］。

湿法是将液态烃或小分子物质与聚烯烃树脂的共混物，经过加热熔融共混、降温发生相分离、双向拉伸制成薄膜、用易挥发物质萃取溶剂，从而制备出具备相互贯通的微孔膜[6]。

商用隔膜多为PE、PP单层膜，PE/PP双层膜，PP/PE/PP 三层隔膜（见图1）。

干法单向拉伸锂电池隔膜(PP、PE)

干法单向拉伸锂电池隔膜（ＰＰ、ＰＥ）物性以及电镜等一、本团队干法单向拉伸锂电池隔膜物理性能如下（只列单一规格作为对比）：原料PP(1) PP(2) PE 厚度(μm) 20 20 20±2孔隙率（%）42 42 42±2面密度（g/m²）11 11±2 11.5透气率(s/100ml) 350 400 200105℃收缩率（%）MD ≤4.5 ≤4.5 ≤4.5 TD 0 0 090℃收缩率（%）MD ≤2.5 ≤2.5 ≤2.5 TD 0 0 0刺穿强度（g) ≥300 ≥300 ≥300拉伸强度（Mpa）MD ≥150 ≥200 ≥110 TD ≥10 ≥10 ≥10断裂伸长率（%）MD ≤150 ≤150 ≤150 TD特点：ＰＰ（２）配方拉伸强度大于２００ＭＰａ，ＰＥ透气率２００ｓ／１００ｍｌ. 各配方电镜如下图：①PP（1）②PP（2）③PE一、隔膜工艺设备锂离子电池隔膜是一种聚烯烃微多孔膜，生产工艺可分为湿法（即相分离法）和干法（即拉伸致孔法），其生产出来的产品存在厚度上差异，因此也应用在不同类型的锂离子电池中。

干法单向拉伸工艺是通过生产硬弹性纤维的方法，制备出低结晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜，在高温退火获得高结晶度的取向薄膜。

这种薄膜先在低温下进行拉伸形成微缺陷，然后高温下使缺陷拉开，形成微孔。

该工艺经过几十年的发展在美国、日本已经非常成熟，现在美国Celgard公司、日本UBE公司采用此种工艺生产单层PP、PE以及三层PP/PE/PP复合膜。

美国Celgard公司拥有干法单向拉伸工艺的一系列专利，日本UBE公司是购买了Celgard的相关专利使用权。

用这种方法生产的隔膜具有扁长的微孔结构，由于只进行单向拉伸，隔膜的横向强度比较差，但正是由于没有进行横向拉伸，横向几乎没有热收缩。

干法双向拉伸工艺是中国科学院化学研究所在20世纪90年代初开发出的具有自主知识产权的工艺（CN1062357）。

隔膜材料

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2.1国内研究现状&关键问题
程琥等在Celgard2400 单层PP膜表面涂覆掺有纳米二氧化硅的聚氧乙烯，改善了隔膜的润湿性，提升了隔膜的保液性，提高了锂离子电池的循环性能。Ruiying Miao等则以现有强度较高的液态锂离子电池为基础，使用 3 层 PE 和 PP复合微孔膜作为基体，在其表面上进行 PVDF 涂覆处理，减小了隔膜与极片间间距，减小了锂离子电池的厚度。 2004 年一条采用湿法工艺生产 PE 隔膜的双向拉伸生产线由佛山塑料集团建立了，其生产的产品在 2005 年底开始在市场上销售。20 世纪 90 年代初中国科学院化学研究所开发出了干法双向拉伸工艺，这是一种具有自主知识产权的工艺。
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图1. 2009 年全球锂离子电池材料销售额
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3.国内外生产厂家国内的生产厂家，如深圳兴源材质、佛山金辉高科等已经可以提供小型锂离子电池用隔膜。目前的主要生产厂家为：深圳星源材质，2006年底其研发实现了突破进展，建成了40万平米的湿法生产线，并正在筹建国家级电池隔膜检测中心。佛山金辉高科公司，2004年建成了一条湿法工艺生产PE隔膜的双拉伸生产线，并与比亚迪共同出资组建佛山市金辉高科材料有限公司。新乡市瑞恩新能源材料有限公司于2004 年进行隔膜中试及生产，并于 2008年底形成了1500平方的产能。此外三门峡兴邦特种膜科技也在从事隔膜的生产以及研发。
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2.2国外研究现状
Celgrd 2730 PE 微孔隔膜膜是由熔融拉伸工艺制成的，其性能优良在锂离子电池行业中已得到应用。该种隔膜厚度为 20um，孔隙率达43 %，熔点为 135 ℃，每平方厘米锂离子电阻率达到 2.23 Ω。 Takita等研究发现 UHMWPE 可制备透气性更好的微孔膜。当 HDPE 中 UHMWPE 20 %，按日本 JIS P8117 标准测得透气量为 430 s/100m L；而含 UHMWPE 5 %，透气量则只有 380 s/100m L。 DMS Solutech 公司生产的 Solupor 隔膜，平均孔径为 0.1-2 μm，平均孔隙率为 80 %-90 %，平均面密度为 7-16 g/m2，该种隔膜就是用 UHMWPE为原料生产的。聚丙烯（PP）在低温时抗冲击强度不如 PE，但其延展性、抗张强度均优于PE。 Nitto Denko 从 PP/PE 双层隔膜中提取单层隔膜在 PE 熔点附近，其阻抗增加，在 PP 熔点以下仍具有很高的阻抗。它是采用干燥拉伸法制作的，并且具有 PP 和 PE 的微孔结构。

锂离子电池隔膜的研究进展

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。

锂离子电池隔膜现状及发展趋势

锂离子电池隔膜现状及发展趋势摘要：随着科技的进步，锂离子电池技术和相关材料也得到迅速发展，提高了锂离子电池的性能，扩大了锂离子电池的应用范围，特别是在混合动力公交车、电动汽车、航空航天、人造卫星和储能等领域得到普遍应用。

随着社会生产和人们生活对锂离子电池需求量的日益增大，其锂离子电池核心组成部分之一的隔膜要求也越来越高。

开发高性能、低成本电池隔膜始终是锂离子电池领域的重要研究方向之一。

关键词：锂离子电池隔膜；研究现状；发展趋势1.锂离子电池隔膜性能要求隔膜在锂离子电池中的主要作用为隔离正负电极，防止电池内部短路；并提供锂离子迁移的良好通道，保证电化学反应顺利进行。

因此作为锂离子电池的“第三电极”，决定了电池的界面结构、电解质的保持性和电池的内阻等，进而影响电池的容量、循环性能、充放电效率及安全性等关键特性，其应具备如下性能要求。

1.1锂离子透过性隔膜的离子透过性受到孔径、孔径分布、孔隙率、孔曲折度等结构因素的综合影响。

目前商品化的锂离子电池隔膜孔径一般在0．03～0．05或0．09～0．12，最大孔径和平均孔径差应低于0.01，孔隙率为40%～50%。

1.2机械强度隔膜应具备良好的抗张强度和抗刺穿强度，防止电池在长期充放电循环运行中其强度衰减以及电极材料在电池内部形成枝晶，保证其良好的结构稳定性和安全性。

1.3热稳定性锂离子电池在充放电过程中产生热量，尤其是短路或过充电时，会有大量热量释放，所以要求在－20℃～90℃，隔膜能够保持良好的机械强度和尺寸稳定性，起到隔离正负极防止短路的作用。

1.4电解液润湿性为降低内阻，增大离子导电性，提高电池的充放电性能和容量，要求隔膜与电解液之间有良好的亲和性，即隔膜能被电解液充分且快速浸润。

1.锂离子电池隔膜研究现状2.1聚合物锂离子电池隔膜制备技术近年来以加工性能、质量、材料价格、安全等方面独特优势兴起的聚合物锂离子电池，要求隔膜具有很好的吸液性能。

较早的聚合物电解质隔膜是由美国Belleore公司1994年研制的由聚偏氟乙烯（PVDF）/六氟丙烯（HFP）的共聚物制成的多孔膜，基本制备方法是以（PVDF-HFP）共聚物与一定比例的增塑剂共溶于有机溶剂中制成膜后，再用有机溶剂将该增塑剂抽提出来制成具有一定微孔结构的膜，然后浸取电解质溶液，其吸附电解液后，具有较高的电导率和良好的机械性能，但没能规模化生产。

锂离子电池隔膜材料的研究进展

Ｋｅｒｓｌｈｕｎｂｔｒ，ａｔｒｐｒｔｒｏｐｏｙｅｅｐｌｅｈｌｎ，ｏｏｓｊｙｗｏｄ：ｉｉｍｉａｔｙｂｔｙｓａａｏｐｌｒｐｌｎ，ｏｔｙｅｅｐｒｕｌｍｔｏｅｅｅ，ｙｙ厂ｌ
１引言
在锂离子电池的结构中，隔膜是关键的内层
与发展现状。重点探讨了隔膜的制备方法，对干法和湿法的原理、工艺及所制得的隔膜性能上的区别进行了详细的阐述，同时简单介绍了隔膜的改性研究现状和新型电池隔膜的发展，最后对电池隔膜的未来发展
ｓｍｍａｉｓｉｕｃｉｎａｄｐｒｒｎｅｎｅｅｔｄｖｌｍｅｔｉｓｄｎｕｓｅＩｄｓｕｓｓｔｅｕｒｅｔｆｎｔｎｅｏｍａｃ，ａｄｒｃｎｅｅｏｚｓｏｆｐｎｎｉｅａｄｏｔｄ．ｔｉｃｓｅｈｉ
ＰＥ、单层Ｐ、３层Ｐ／ＥＰＰＰＰ／Ｐ复合膜。锂离子电
池隔膜按照制备工艺的不同可分为干法和湿法两
隔膜技术难点在于造孔的工程技术以及基体材料制备。其中造孔的工程技术包括隔膜造孔工
前景做出了预测。关键词锂离子电池电池隔膜聚丙烯烃聚乙烯烃微孔膜
中图分类号：Ｔ１Ｍ９１
文献标示码：Ａ

锂离子电池隔膜的研究进展及发展趋势

锂离子电池隔膜的研究进展及发展趋势摘要:锂离子电池自商业化以来迅速在二次电池市场占据绝对领先地位｡作为LIBs的重要组成部分,隔膜对LIBs的性能具有至关重要的影响｡介绍了LIBs隔膜的使用要求和研究进展,并对LIBs隔膜的发展趋势进行了展望｡关键词:锂离子电池;隔膜;聚烯烃隔膜;生物基隔膜;石油基隔膜1隔膜要求隔膜是锂离子电池重要的组成部分｡隔膜需具备适当孔径,保证通透性的同时防止被刺穿;具有较高的孔隙率,保障离子的迁移传输效率,提升充放电性能;具有良好的浸润性,利于锂离子的迁移传输,降低隔膜对锂离子的电阻;以及适当厚度,在保证较高穿刺强度的情况下减小内阻,因此隔膜对于生产工艺､设备以及原料有较高要求｡目前,聚烯烃微孔膜是最成熟且综合性能最好的锂离子电池隔膜,包括单层聚乙烯隔膜､单层/多层聚丙烯隔膜以及聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合膜｡根据生产工艺的不同,锂离子电池隔膜可以分为干法､湿法隔膜[1-2]｡①厚度｡隔膜的厚度对LIBs的安全性和电化学性能有着重要的影响｡隔膜厚度增大,可以防止锂枝晶刺穿隔膜｡隔膜厚度降低可以使LIBs实现高能量和高功率密度,但是也会降低隔膜的机械性能｡因此,隔膜应该在满足LIBs安全的前提下,尽可能保持较薄的厚度｡目前,商业化隔膜的厚度约25μm｡②孔隙率｡较低的孔隙率会降低电解液吸液率,并增大电池内阻;而高孔隙率会降低电池的机械性能,并增大锂枝晶刺穿隔膜的危险｡目前,商业化隔膜的孔隙率约40%｡③孔径分布｡较小的隔膜孔径会阻碍锂离子的传输;当隔膜的孔径较大时,虽然有利于离子传输,但是也会增加短路的风险;均匀的孔径分布是电流密度均匀分布的保证;弯曲的孔结构可以有效防止锂枝晶的生长｡孔径的大小和分布可以直接使用扫描电子显微镜或压汞仪等设备进行测试｡④电解液润湿性｡隔膜的电解液润湿性主要与材料性能有关,具有大量极性基团的材料有利于提高电解液润湿性｡隔膜表面与电解液的接触角可在一定程度上反映隔膜的润湿性｡⑤机械性能｡隔膜的机械性能一般包括抗拉强度､穿刺强度和混合穿刺强度｡抗拉强度是指隔膜在外力作用下的尺寸稳定性｡隔膜变形后恢复其原始尺寸的能力与其抗拉强度有关｡当施加6.89MPa的力时,隔膜的偏移屈服应<2%｡穿刺强度用于克服物理冲击､穿刺､磨损和压缩造成的隔膜损坏,其应≥11811g/mm｡⑥热收缩率｡电池在使用过程中,会出现局部过热现象,进而导致隔膜收缩变形及电池内部短路｡因此,隔膜应具备一定的热稳定性｡⑦电化学稳定性｡隔膜在电池充放电过程中处于强氧化还原环境中｡因此,它必须具有非常稳定的化学性质,并且不能与正极､负极和电解液发生反应｡电化学稳定性一般是指隔膜和电解液在电池充放电过程中可以耐受的最大电压｡⑧生产成本｡生产成本也是隔膜实际应用过程中所需要考虑的一个重要因素｡在LIBs的生产过程中,隔膜的成本约为电池总成本的25%｡隔膜成本包括原材料成本和制造成本｡2LIBs隔膜研究进展为了提升LIBs性能,研究者已经对隔膜进行了大量而深入的研究｡本文将从改性聚烯烃隔膜和新材料体系隔膜两个方面进行介绍｡2.1改性聚烯烃隔膜2.1.1无机纳米颗粒改性无机纳米颗粒具有机械性能高､化学稳定性好等优点,被研究者广泛应用于隔膜改性研究中｡SHI等[3]通过将氧化铝(Al2O3)粉末､羧甲基纤维素钠(CMC)和丁苯橡胶(SBR)混合成均匀分散液,然后涂覆在PE隔膜的一侧｡实验结果表明,该无机纳米涂层不仅显著提高了电池的安全性能,而且提高了电池的电化学性能｡LIANG等[6]通过旋涂工艺,在PP隔膜表面涂覆了一层SiO2无机纳米颗粒,结果表明,该无机纳米涂层可以有效抑制锂枝晶的生长,进而提高LIBs的循环性能｡金属有机框架化合物(MOF)在过去几年中经常被用于提升LIBs性能｡用该改性隔膜制备的NiCoAl||Li全电池,在循环176次后仍保持90mA·h/g 容量;相比之下,使用未改性的超薄隔膜制备的NiCoAl||Li全电池在循环85次后,容量衰减为5.31mA·h/g｡2.1.2聚合物改性高分子聚合物具有质量轻､合成工艺简单､价格便宜等优点,也常用于改性聚烯烃隔膜｡LI等[8]设计了一种功能性多孔双层复合隔膜｡具体制备过程:将聚丙烯酰胺接枝的氧化石墨烯分子涂覆到商用聚丙烯隔膜上｡该双层复合隔膜中的聚丙烯酰胺链具有快速传输离子的特性,同时氧化石墨烯纳米片还具有优异的机械性能,从而在分子层面实现电极表面均匀且快速的锂离子通量｡结果表明,该隔膜可以在高电流密度下实现锂离子的均匀沉积｡DENG等[9]设计了一种由大孔聚丙烯(PP)基体和阵列聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球层组成的双层隔膜作为锂电池隔膜｡在该隔膜中,阵列PMMA微球可以通过物理和化学吸附作用抑制多硫化物的扩散,从而提高锂电池的电化学性能｡此外,PMMA微球可以提升隔膜对液态电解液的吸附性能,加快锂离子的扩散速度｡2.2新材料体系隔膜2.2.1生物基高分子隔膜纤维素作为地球上最丰富的天然聚合物,具有廉价､环保､可再生和易于获得的优点[10-11]｡纤维素结构中具有丰富的羟基官能团,可以进行化学改性;同时,其较高的孔隙率可以提高隔膜的电解液吸液率,是聚烯烃隔膜最具潜力的替代品｡与普通纤维素相比,纳米纤维素具有更高的结晶度和机械强度,进而防止锂枝晶导致的电池短路问题｡CHENG等[12]采用希夫碱反应将不同相对分子质量的壳聚糖(CS)接枝在细菌纤维素(BC)上制备了CS接枝的BC(OBCS)｡随后,通过真空过滤制备了孔径可调的OBCS隔膜｡研究结果表明,通过在BC表面接枝CS官能团,可以通过空间位阻效应有效地改善OBCS纤维链段的距离和OBCS的分散均匀性,从而在分子水平实现对OBCS隔膜的孔结构进行调控｡2.2.2石油基高分子隔膜聚酰亚胺(PI)是综合性能最佳的有机高分子材料之一,其耐高温可达400℃以上,长期使用温度-200~300℃,有优异的热稳定性和力学性能｡WU等[15]通过静电纺丝工艺设计了具有PI/聚偏氟乙烯(PVDF)/PI三层结构的隔膜｡该隔膜具有良好的高温性能和机械性能,可以使LIBs在高温下安全运行｡聚醚醚酮(PEEK)是一种特殊的高分子材料,其芳香骨架使得PEEK具有优异的化学和热稳定性,因此常用于耐高温和电绝缘材料领域｡LIU等[16]通过热诱导相分离技术制备了超强聚醚醚酮(PEEK)隔膜,保持了PEEK树脂固有的优异性能｡聚丙烯腈(PAN)因其高介电常数､高吸液率､良好的离子导电性和出色的热稳定性而常用于LIBs隔膜｡MOHANTA等[17]采用静电纺丝技术制备了磷酸铝钛(LATP)复合的多孔PAN隔膜,并通过场发射电子显微镜研究了LATP颗粒对多孔膜形貌的影响｡当LATP的掺杂量达到30%时,LATP/PAN隔膜的综合性能最好｡聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)也具有优异的热力学､机械和电绝缘性能｡CHEN等[18]以超薄PET无纺布(6μm)为基体,设计了具有多级结构的尼龙6/PET/尼龙6隔膜｡与商用PP隔膜相比,所得的PA6/PET/PA6隔膜具有更低的热收缩率､更高的电解液亲和力和离子电导率,在高倍率锂离子电池中具有优异的应用前景｡3结论随着电池技术的不断发展,传统的聚烯烃隔膜由于具有各种各样的缺点,已无法满足现有LIBs的应用要求,研发高性能LIBs隔膜势在必行｡未来隔膜主要有以下几个发展趋势:①提高隔膜的耐高温性能,以进一步提升LIBs的安全性能;②研发超薄隔膜,以满足动力电池能量密度越来越高的需求;③优化隔膜的制备工艺,以降低电池的整体生产成本｡到2030年前,锂离子电池隔膜需求量也将持续增长｡但从远期来看,固态电池等多种新型电池技术产业化进程的加快必然会导致锂离子隔膜需求的萎缩｡建议石化企业利用好自身在聚烯烃树脂方面的研究优势和技术储备,尽早实现高性能隔膜专用聚烯烃的自主生产,关注降本增效,进一步提升国产隔膜核心竞争力｡参考文献:[1]翟梦真，王晓涵，张妍，等，锂离子电池隔膜研究现状[J]．纺织科技进展，2021（08）：5-8．[2]郭旭青，杨璐，李振虎，等．锂离子电池隔膜研究进展及市场现状[J]．合成纤维，2022．51（07）：46-49．[3]高工产研锂电研究所．2022年中国锂电池行业市场调研分析报告[R]．2022．[4]中关村储能产业技术联盟．储能科学与技术2022[R].2022．。

2016-2020年全球和中国三元材料及电池行业研究报告

第九章中国主要三元锂电池厂商 9.1天津力神
9.1.1 公司简介 9.1.2 电池技术 9.1.3 业务发展和展望 9.1.4客户分析 9.1.5 产能产量 9.2 东莞新能源 9.2.1公司简介 9.2.2 电池技术 9.2.3 业务发展及展望 9.2.4 产业链 9.2.5 投资和产能 9.2.6 产销 9.3 比克电池 9.3.1 公司简介 9.3.2 电池技术 9.3.3 业务发展和展望 9.3.4 客户分析 9.1.1 公司简介 9.1.2 电池技术 9.1.3 业务发展和展望 9.1.4客户分析 9.1.5 产能产量 9.2 东莞新能源
第八章全球主要三元锂电池厂商 8.1松下（Panasonic）
8.1.1公司简介 8.1.2电池技术 8.1.3业务发展及展望 8.1.4在华布局 8.1.5客户分析 8.1.6产量产能 8.2AESC 8.2.1公司简介 8.2.2电池技术 8.2.3业务发展及展望 8.2.4在华布局 8.2.5产能产量 8.3LEJ 8.3.1公司简介 8.3.2电池技术 8.3.3业务发展及展望 8.3.4客户分析 8.3.5产能产量 8.4 LG化学（LGC） 8.4.1公司简介 8.4.2电池技术 8.4.3业务发展及展望 8.4.4客户分析
6.3.3产量 6.4日本Toda Kogyo 6.4.1公司简介 6.4.2财务运营分析 6.4.3 三元正极材料业务 6.5 德国BASF 6.5.1 公司简介 6.5.2 全球及中国布局 6.5.3 财务运营分析 6.5.4 三元正极材料业务 6.5.5 技术路线 6.6 日本Sumitomo Metal Mine 6.6.1 公司简介 6.6.2 财务运营分析 6.6.3全球布局
•
目前全球三元材料厂商主要集中在中日韩，约占全球市场份额50%。日本企业技术知识积累深厚；韩国企

PP隔膜的力学性能研究与仿真应用分析

PP隔膜的力学性能研究与仿真应用分析摘要隔膜是锂电池中极其重要的非活动组件，能够分离正负极有效防止内短路。

目前隔膜的平面各向异性模型的研究与表征仍欠缺，采用均质化模型会难以模拟预测隔膜的力学性能，进一步限制了锂电池单体模型的建立和锂电池内短路失效分析。

本文通过试验与仿真相结合的分析手段，系统研究分析了隔膜的力学性能和仿真模型。

通过试验表征了隔膜的力学性能参数，结果表明隔膜具有高度的各向异性。

建立了隔膜的各向异性仿真模型，该模型可以准确模拟隔膜的力学性能，为考虑隔膜各向异性的锂电池单体仿真模型的建立提供理论基础。

关键词：隔膜，平面各向异性，力学性能，仿真模型0 引言隔膜是锂电池中极其重要的非活动组件，能够分隔正负极有效防止内短路[1-2]。

图1显示了PP隔膜的微观结构，表明该材料具有明显的正交性。

因此，材料沿纤维方向(MD)拉伸时，主要的变形方式是晶片的龟裂，而在垂直纤维方向(TD)拉伸时，主要的变形方式是晶片的变薄[4]。

两个方向的应力应变有很大差异。

图1 隔膜微观结构[3]在力学模型方面，隔膜的平面各向异性模型的研究与表征欠缺，大多采用各向同性模型。

由于锂电池的多层结构，在受载时内部的应力状态复杂，隔膜的各向异性不可忽略。

针对现有研究的不足，本文对隔膜的平面各向异性进行了深入研究，并建立其精细化仿真模型，为锂电池的仿真模型提供可靠的数据支撑。

1 试验研究PP隔膜的厚度方向相对于其他方向的尺寸很小[5]，采用平面应力状态的分析方法，对其平面各向异性进行了深入研究。

采用材料试验机和DIC设备[6]，根据图2所示的设计方案进行拉伸试验，获得了PP隔膜准确的力学性能数据。

（a）（b）图2 试件各向异性示意图：（a）材料主轴方向；（b）试件单轴拉伸方向2 力学性能研究2.1 各向异性PP隔膜具有明显的平面正交各向异性，MD与TD的力学性能具有明显的差异性，如图3所示。

MD的强度和断裂应变均比TD的大得多；MD的非线性行为也比TD的强得多；弹性模量MD（1187MPa）是TD（738MPa）的1.6倍，强度极限MD （129MPa）是TD（18MPa）的7倍，破坏应变MD（1.7）是TD（0.15）的11倍。

锂电池隔膜技术和工艺研究报告

• 进行PVDF 涂覆表面处理，提高膜强度，降低隔膜的厚度
新颖隔膜
• 高孔隙率纳米纤维隔膜，把纳米丝喷涂在静电纺布上；
• Separion 隔膜，在纤维素无纺布上复合Al2O3 或其他无机物，提高热稳定性。
国外隔膜主要企业
公司
Asahi Kasei Chemicals 日本旭化成化学株式会社
Celgard
背景成立于1931年，注册资
金103亿日元，
美国Polypore全资子公司，成立于1981年，注
册资本2亿美金
客户半数以上产品
供给三洋
MBI、BYD
Tonen Specialty separator
东燃埃克森美孚化工
Ube Industries 日本宇部兴产株
式会社
Sumitomo Chemical 日本住友化学株
新乡格瑞恩
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。
不能够不能够
可以不流动、分子量高
高大功率、高容量电池
高高（180°C）
比较低纳米级
污染
隔膜生产设备
❖ 生产设备
▪ 设备大多是进口，目前还没一条整套设备提供。
▪ 搅拌机： • 包括搅拌电机，减速机，送量泵等， • 性能要求：稳定性很重要，一定要选用进口的。
▪ 萃取设备 ▪ 通风设备
• 需要高耗电通风设备，设备需要1000 万。

锂电隔膜调研报告

锂电隔膜调研报告引言锂电池在现代社会中广泛应用于电动汽车、移动设备和可再生能源等领域，由于其高能量密度、良好的循环寿命和较低的自放电率等优点，成为了一种重要的储能技术。

在锂电池中，隔膜作为正负电极之间的隔离层，起到阻止电解液中离子的直接流动，同时允许锂离子通过的作用。

锂电隔膜的质量和性能对电池的安全性和性能有着重要影响。

因此，本报告对锂电隔膜进行了深入调研，以了解其材料、制备方法及应用等方面的相关情况。

一、锂电隔膜的材料锂电隔膜的材料一般采用聚合物薄膜。

目前常用的材料主要有聚丙烯、聚酰胺和聚乙烯等。

聚丙烯是一种热塑性聚合物，具有较好的热稳定性和机械强度，但其导电性能较差。

聚酰胺具有更好的导电性能和较高的热稳定性，但机械强度相对较低。

聚乙烯具有良好的导电性能和机械强度，但其热稳定性较差。

因此，根据不同的电池需求，可选择合适的材料制备锂电隔膜。

二、锂电隔膜的制备方法锂电隔膜的制备方法多种多样，常见的制备方法包括湿法涂膜和拉伸法。

湿法涂膜是将聚合物溶液涂布在基膜上，并进行干燥、固化等处理，最终形成锂电隔膜。

拉伸法则是通过拉伸聚合物薄膜来获得锂电隔膜。

除此之外，还有一些新的制备方法被提出，如溶液电沉积、热压法和自组装法等。

这些新方法具有更好的控制性能和更高的制备效率，能够满足不同制备需求。

三、锂电隔膜的性能及应用锂电隔膜的性能直接影响着电池的性能和安全性，主要包括离子导电性、机械强度、热稳定性和电化学稳定性等方面。

在离子导电性方面，锂电隔膜应具备较高的离子电导率，以确保电解液中的锂离子能够顺利通过隔膜，提供稳定的电池性能。

而机械强度的要求则是为了防止隔膜在使用过程中发生撕裂或变形等状况。

热稳定性和电化学稳定性是锂电池安全性的关键指标。

热稳定性要求隔膜能够在高温条件下保持结构稳定，不产生分解、溶解和挥发等现象。

电化学稳定性则要求隔膜在电化学循环中能够保持较低的电阻和较高的耐久性。

基于以上性能要求，锂电隔膜的应用主要集中在锂离子电池领域。

聚酰亚胺(PI)锂电池隔膜材料的研究进展

聚酰亚胺（ＰＩ）是一种性能良好的新型材料，具有优异的热稳定性能和机械性能，较高的孔隙率和
内在的化学结构，使薄膜具有良好的离子迁移率和电解液润湿性』，若将ＰＩ与一些物质复合制成ＰＩ复合材料纳米纤维膜，则与纯ＰＩ膜相比ＰＩ复合纳米纤维膜的孔隙率、润湿性、隔膜的绝缘性、机械强度等各方面性能都有所提高ｊ。ＰＩ及其复合材料纳米纤维膜作为锂电池隔膜是非常有前景的。
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｎａｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｏｚｕｏ４５４０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｐｏｌｙｉｍｉｄｅｎａｎｏｆｉｂｅｒｍｅｍｂｒａｎｅａｎｄｖａｒｉｏｕｓｐｏｌｙｉｍｉｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｎａｎｏｆｉｂｅｒｍｅｍｂｒａｎｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｐｏｌｙｉｍｉｄｅｃｏｐｏｌｙｍｅｒｎａｎｏｆｉｂｅｒｍｅｍｂｒａｎｅ，ｐｏｌｙｉｍｉｄｅｎａｎｏｆｉｂｅｒｍｅｍｂｒａｎｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｓｐｅｃｉａｌｇｒｏｕｐｓａｎｄｐｏｌｙｉｍｉｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｎａｎｏｆｉｂｅｒｍｅｍｂｒａｎｅｓｗｉｔｈｍｅｔａｌａｎｄｍｅｔａｌｌｉｃｏｘｉｄｅ．Ｗｈａｔ’Ｓｍｏｒｅ，ｉｔｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｄｅｔａｉｌｔｈｅｓｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙｏｆｔｈｅａｂｏｖｅｎａｎｏｆｉｂｅｒｍｅｍｂｒａｎｅｓａｓｌｉｔｈｉｕｍ—ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙｄｉａｐｈｒａｇｍａｎｄｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｔｈｅｎａｎｏｆｉｂｅｒｍｅｍｂｒａｎｅ．Ｆｉｎａｌｌｙｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｐｏｌｙｉｍｉｄｅｄｉａｐｈｒａｇｍｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎｂａｔｔｅｒｙａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄｉｎｒｅｅｅｎｔｙｅａｒｓａｎｄｍａｄｅａｐｒｏｓｐｅｃｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ；ＰｏｌｙｉｍｉｄｅＣｏｍｐｏｓｉｔｅＭａｔｅｒｉａｌ；ＬｉｔｈｉｕｍＩｏｎＢａｔｔｅｒｙ；Ｄｉａｐｈｒａｇｍ

PP材料行业市场分析

未来市场预测与趋势分析
总结词
持续增长、多元化发展
详细描述
根据行业发展趋势和市场需求，pp材料行业未来将继续保持稳步增长。同时，随着消费者对产品品质和性能的要求不断提高，pp材料行业将朝着多元化、高品质化方向发展。未来pp材料行业市场将更加注重产品的性能和品质，不断推出新型pp材料，以满足不断变化的市场需求。
建立合作机制
关注政策动向
加强企业之间的合作，形成产业联盟，通过资源共享、优势互补提升整个pp材料行业的竞争力。
密切关注政府对pp材料行业的政策动向，及时调整企业策略，以适应政策变化带来的机遇和挑战。
研究不足与改进方向
数据收集不全
在分析pp材料行业市场时，由于数据来源和统计口径的差异，导致部分数据不够准确和全面。未来需要加强数据的收集和整理工作，提高数据的质量和可靠性。
VS
技术预测
随着技术的不断进步，pp材料行业的发展将更加多元化和智能化。未来，pp材料不仅需要具备更高的性能和品质，还需要能够满足人们对于环保、健康等方面的需求。同时，随着智能化制造技术的应用，pp材料的生产将更加高效和智能化。
05
行业发展趋势与预测
市场需求与增长趋势
总结词：稳步增长
详细描述：pp材料行业市场在近年来呈现出稳步增长的态势，随着下游行业的快速发展，pp材料的需求量不断增加。特别是在食品、医药、电子等领域，pp材料的应用越来越广泛，进一步推动了市场的增长。
06
结论与建议
结论回顾
市场规模稳定增长
pp材料行业市场规模近年来呈现稳定增长趋势，主要受到汽车、电子电器、建筑等领域对pp材料需求持续增长的影响。
市场竞争激烈
pp材料行业的市场竞争非常激烈，主要集中在大型企业之间，价格战、产品差异化等竞争策略不断出现。

聚烯烃(PE和PP)高端牌号研发方向部分导引

聚烯烃（PE和PP）高端牌号研发方
向部分导引
目前聚烯烃行业产能过剩，国内石化企业也拟在积极开发高端牌号替代进口，抢占高端领域，获取最大利润。

我们跟随市场需求，推出了聚烯烃（PE和PP）系列高端牌号调研报告，帮助石化企业对市场进行了解。

聚乙烯PE的牌号主要集中在HDPE部分，涉及专用料包括：燃气管料、燃油箱料、PE-RT、PE-X、高速通讯绝缘料、CPE专用料、大中空料（IBC、220L大桶）、瓶盖料、土工膜料、双组份纤维料、超高分子量聚乙烯等。

聚丙烯PP的专用料牌号主要集中在三元共聚料。

另外，随着新电动能源汽车的发展，PP锂电池膜料也受到了诸多石化企业的关注，比如中原石化、独山子石化、日本住友、洛阳石化、辽宁盘锦等。

聚乙烯-PE
2016年聚烯烃（PE/PP）高端牌号市场调研报告推介。

电池隔膜及技术进展

电池隔膜及技术进展吴朝香【摘要】电池隔膜作为锂离子电池的重要组成部分, 已经成了制约锂离子电池技术发展的关键材料之一, 它具有绝缘以及提供通道的作用.文章主要从锂电池隔膜功能、影响因素及典型的技术工艺等方面进行了综述, 并通过分析产业现状, 重点从新材料性能、新材料体系、新工艺流程等几个出发点介绍了隔膜领域的重要技术进展.最后, 对该产业未来发展进行展望, 提出一些刍议.%As an important part of lithium battery, battery separator has become one of the key materials that restrict the development of lithium battery technology. It has the functionof insulation and providing channel. The function, influencing factors and typical technology of the lithium battery separator were mainly introduced. By analyzing the current situation of the industry, significant technical progresses in this field were reviewed from the aspects of the new material performance, new material system, new process flow, and so on. Thefuture development of the industry was prospected, and some suggestions were put forward.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2018(046)012【总页数】3页(P10-12)【关键词】锂离子电池隔膜;陶瓷涂覆;新材料;高安全性【作者】吴朝香【作者单位】青海省化工设计研究院有限公司,青海西宁 810008【正文语种】中文【中图分类】TM912.9近年来，随着能源危机日益严重和环境污染等问题逐渐加剧，新能源产业作为新兴战略型产业迅猛发展。