锂电池隔膜技术和工艺
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基体材料为聚丙烯、聚乙烯材 料和添加剂
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;
隔膜一致性: • 厚度、面密度、力学性能一致
性; • 对隔膜微孔的尺寸和分布的均
式会社
日本东燃化学株式会社 的子公司,成立于1947 年,注册资本约3512亿
日元
成立于1942年,注册资 金431亿日元
Sony、SDI、 LGC等
第三大供应商
主要客户为比 克和三洋
成立于1913年
2019-2009年间 计划进行3700 亿日元的投资
结构和组成 单层 PE
单层和多层 PP、PE PP/PE/PP PVDF覆盖 单层 PE
离子电池中占据了绝对的主导地位; ❖ 随着对锂离子电池性能要求的提高,隔膜的制备
方法呈多样化,制备工艺不断完善,改性技术被 广泛研究, ❖ 新型锂离子电池隔膜将得到快速发展。
多层 PP/PE/PP
单层 PE
2019年产量 9650万平米/年
8980万平米/年
方法
国内工厂
湿法
干法聚 烯烃隔
膜
北京、上海设有 办事处,在苏州、 上海、张家港设
有工厂。
深圳设有办事处, 上海设立新的办
事机构。
8340万平米/年 湿法
3000万平米/年 干法
400万平米/年
湿法
在大连、北京、 无锡、上海、珠 海设有分公司或
民营企业
河南金龙(国企)控股
产能 1200万平米 5000万平米
6000万平米
工艺方法 湿法工艺 干法三层复合、湿法单层
干法单层拉伸和三层复合
小结
❖ 随着动力电池市场扩大,隔膜市场也将扩大; ❖ 隔膜属于高投入行业; ❖ 隔膜同时是高技术行业,企业必须有浓厚的化学
背景; ❖ 聚烯烃微孔膜以其特殊的结构与性能,在液态锂
• 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。
• 结合了干法 膜熔断温度 高和湿法膜 闭孔温度低 的特点;
• PP/PE 双 层和PP/ PE/PP 3 层隔膜。
改良膜
• 表面接枝亲 水性单体或 改变电解质 中的有机溶 剂等,改善 PE 和PP 隔 膜对电解质 的亲和性;
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。
微孔尺寸、分布均匀、微孔导透性好, 产品横向热收缩差,能够生产出不同厚 度的产品,能够生产PP\PE产品和三层
复合产品 Celgard、UBE、深圳星源科技
双向拉伸 晶型转换 设备复杂、投资较大,一般需 成孔剂等添加剂辅助成孔-加入 β晶型改进剂
微孔尺寸、分布均匀、透气性 更好,稳定性差。
现只能生产出较厚规格的PP膜
❖ 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
工艺方式 工艺原理 方法特点
产品特点 厂家
干 法 工 艺 ( 单 向 拉 伸 )
湿法工艺特点
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
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
按月产100万平方米隔膜,总投资估算 6986万元,其中:固定资产投入3370万 元,流动资产投入1540万元+2076万元(6
个月的原材料安全库存)。
设备名称 搅拌机 挤出机
冷却成型: 双拉机
横拉设备 萃取设备 烘干定型
分切机 锅炉,控压机,冷却 水塔,危险品仓库,
仓库,配管线等 检查设备,实验室设
伸
)
湿法工艺原理
❖ 湿法制备微孔膜的热力学基础是聚合物-溶剂体系 的相图。通过调节体系的温度和浓度,使得聚合 物直接从体系中结晶析出。
❖ 影响膜孔结构形态因素:
▪ 冷却速率 ▪ 聚合物溶液的初始浓度 ▪ 聚合物分子量 ▪ 溶剂分子的运动与结晶能力 ▪ 成核剂--成核剂能更好地控制微孔的尺寸和分布
湿法工艺关键系统
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
干湿法隔膜性能比较
比较性能
干法工艺
湿法工艺
孔径大小
大
小
孔径均匀性
差
好
拉伸强度均匀性 差,显各向异性 好,显各向同性
横向拉伸强度
低
高
横向收缩率
低
较高
穿刺强度
低
高
单层隔膜的SEM图
湿
法
工
艺
(
双
向
拉
资本风险
投入高; 建设周期较长。
隔膜发展趋势
改变尺寸和结构 • 膜厚度; • 电池结构变化。
目前发展两个方向
隔膜
提高热稳定性
• 多层膜; • 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
电池结构
多层膜
• 数பைடு நூலகம்电池隔 膜越来越薄;
• 动力电池隔 膜安全第一, 厚度达到 40μm。
锂电池隔膜技术和工艺
康佳研究院 2019.01
隔膜是锂电池一个重要组件
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。
隔膜定义
隔膜性能
影响电池的界面结构、内阻
影响电池容量、循环次数和安 全性能
影响电池的综合性能
锂电池隔 膜材料
高强度薄膜化聚烯烃多孔膜材 料
有耐有机溶剂功能
熔融挤出
高倍拉伸
冷却
热处理
拉伸
热定型
分切
收卷
❖ 优点:工艺相对简单、附加值高、无环境污染。 ❖ 缺点:
▪ 孔径及孔隙率较难控制; ▪ 拉伸比较小,只有约1~3; ▪ 低温拉伸时容易导致隔膜穿孔; ▪ 产品不能做得很薄。
干法工艺影响因数
❖ 工艺影响膜结构的因素
▪ 熔融牵伸比; ▪ 挤出温度; ▪ 隔膜性能参数等。
关 键 工 艺
投料配料 挤出混合 铸片冷却
拉伸 收卷 洗涤烘干
工艺步骤
• 影响挤出过程稳定性、厚片和薄膜的厚度 • 配备计量精度较高的投料配料 • 核心环节之一; • 设备要求:较强塑化能力、很好混合效果和挤出机稳定进料; • 将模头出来的熔体经过冷辊冷却成固态厚片 • 膜生产的另一个核心; • 使分子链产生取向,成孔剂均匀分布在分子链之间 • 收卷张力大小影响后续工序 • 湿法隔膜生产的特有工艺; • 把成孔剂从油膜孔萃取出来,萃取剂的成分和浓度影响。
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。
• 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
备 回收装置
合计
价格 80万元 100万元 100万元 840万元 150万 150万 120万
80万 280万
100万
200万 约2300万元
风险
投资风险
技术风险
隔膜属于高分子材料,专业知识门槛高; 技术专利问题; 满足工艺要求的高精密设备; 要求工艺和产品一致性高。
市场风险
➢ 隔膜占锂电池成本有限; ➢ 市场规模有限,主导企业目前产能过剩; ➢ 未来产能扩大,导致价格下降。
力学强度
要求抗穿刺强度高; 单向拉伸,拉伸~50N,横向~5N; 双向拉伸,要求2个方向要求一致。
隔膜特性和分类
隔膜特性
隔膜分类
电子绝缘性-------正负极的机械隔离;
一定的孔径和孔隙率,低电阻和高离子电导
率,对锂离子有很好的透过性;
耐电解液腐蚀,有足够的化学和电化学稳定 性;
孔隙率
孔的体积和隔膜体积的比值, 一般隔膜孔隙率在35%-60%之间。
透气率
Gurley指数,是一个重要物化指标; 与电池内阻成正比; 数值越大,内阻越大。
性能参数
热稳定性
隔膜受热时尺寸稳定性
自动关闭机理
一种安全保护性能; 限制温度升高和防止短路; 安全窗口温度越高愈好,电池的安全性越高; 与隔膜的原材料和隔膜的结构有关; 材料熔点决定隔膜的闭孔温度。
差
锂电池材料利润率
锂电池成本构成
熔融拉升MSCS
工艺技术
热致相分离TIPS
❖ 成孔机理不同 ❖ 共性步骤:取向步骤-----使薄膜产生空隙并提高拉升强度。
干法工艺
❖ 干法是将聚烯烃树脂熔融、挤压、吹膜制成结晶性聚合物薄膜,经过 结晶化处理、退火后,得到高度取向的多层结构,在高温下进一步拉 伸,将结晶界面进行剥离,形成多孔结构,可以增加薄膜的孔径。
微观影响膜结构的因素
分子取向 度
孔径大小 和分布
薄膜结晶 性
膜结构
熔融牵 伸比
挤出温 度
分子取 向度
降低挤出温度提高分子取向度
冷拉伸 热定型
孔径大小 和分布
薄膜结
熔融牵 伸比
晶性
热处理 温度
提高退火温度,提高结晶度, 晶片结构排列完善
两种干法工艺特点
工艺方式 工艺原理 方法特点
产品特点
厂家
单向拉伸 晶片拉伸 设备复杂,精度要求高,投资大,工艺 复杂、控制难度高、环境友好
办事处
SK:韩国SK化工
成立于1969年
单层
2900万平米/年 湿法 在青岛、苏州、
PE
北京、上海、广
州、桂林、宁波
等地设有工厂或
浓厚的高分子化工背景
办事处。
公司 佛塑-金辉高科
星源材质
新乡格瑞恩
国内生产企业
供应低端市场产品 隔膜性能不满足动力电池要求 规模和技术无法与日韩美企业相比
。。。。。。
背景 比亚迪和佛塑合资
对电解液的浸润性好并具有足够的吸液保湿
力;
足够力学性能----穿刺强度、拉伸强度等,但
根据不同物理、化学特性,锂电池隔膜材料可 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;
目前商品化锂电池隔膜材料主要采用聚乙烯、 聚丙烯微孔膜;
固体和凝胶电解质用作一个特殊的组件,同时 发挥电解液和电池隔膜的作用-固态电池。
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;
隔膜一致性: • 厚度、面密度、力学性能一致
性; • 对隔膜微孔的尺寸和分布的均
式会社
日本东燃化学株式会社 的子公司,成立于1947 年,注册资本约3512亿
日元
成立于1942年,注册资 金431亿日元
Sony、SDI、 LGC等
第三大供应商
主要客户为比 克和三洋
成立于1913年
2019-2009年间 计划进行3700 亿日元的投资
结构和组成 单层 PE
单层和多层 PP、PE PP/PE/PP PVDF覆盖 单层 PE
离子电池中占据了绝对的主导地位; ❖ 随着对锂离子电池性能要求的提高,隔膜的制备
方法呈多样化,制备工艺不断完善,改性技术被 广泛研究, ❖ 新型锂离子电池隔膜将得到快速发展。
多层 PP/PE/PP
单层 PE
2019年产量 9650万平米/年
8980万平米/年
方法
国内工厂
湿法
干法聚 烯烃隔
膜
北京、上海设有 办事处,在苏州、 上海、张家港设
有工厂。
深圳设有办事处, 上海设立新的办
事机构。
8340万平米/年 湿法
3000万平米/年 干法
400万平米/年
湿法
在大连、北京、 无锡、上海、珠 海设有分公司或
民营企业
河南金龙(国企)控股
产能 1200万平米 5000万平米
6000万平米
工艺方法 湿法工艺 干法三层复合、湿法单层
干法单层拉伸和三层复合
小结
❖ 随着动力电池市场扩大,隔膜市场也将扩大; ❖ 隔膜属于高投入行业; ❖ 隔膜同时是高技术行业,企业必须有浓厚的化学
背景; ❖ 聚烯烃微孔膜以其特殊的结构与性能,在液态锂
• 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。
• 结合了干法 膜熔断温度 高和湿法膜 闭孔温度低 的特点;
• PP/PE 双 层和PP/ PE/PP 3 层隔膜。
改良膜
• 表面接枝亲 水性单体或 改变电解质 中的有机溶 剂等,改善 PE 和PP 隔 膜对电解质 的亲和性;
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。
微孔尺寸、分布均匀、微孔导透性好, 产品横向热收缩差,能够生产出不同厚 度的产品,能够生产PP\PE产品和三层
复合产品 Celgard、UBE、深圳星源科技
双向拉伸 晶型转换 设备复杂、投资较大,一般需 成孔剂等添加剂辅助成孔-加入 β晶型改进剂
微孔尺寸、分布均匀、透气性 更好,稳定性差。
现只能生产出较厚规格的PP膜
❖ 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
工艺方式 工艺原理 方法特点
产品特点 厂家
干 法 工 艺 ( 单 向 拉 伸 )
湿法工艺特点
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
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
按月产100万平方米隔膜,总投资估算 6986万元,其中:固定资产投入3370万 元,流动资产投入1540万元+2076万元(6
个月的原材料安全库存)。
设备名称 搅拌机 挤出机
冷却成型: 双拉机
横拉设备 萃取设备 烘干定型
分切机 锅炉,控压机,冷却 水塔,危险品仓库,
仓库,配管线等 检查设备,实验室设
伸
)
湿法工艺原理
❖ 湿法制备微孔膜的热力学基础是聚合物-溶剂体系 的相图。通过调节体系的温度和浓度,使得聚合 物直接从体系中结晶析出。
❖ 影响膜孔结构形态因素:
▪ 冷却速率 ▪ 聚合物溶液的初始浓度 ▪ 聚合物分子量 ▪ 溶剂分子的运动与结晶能力 ▪ 成核剂--成核剂能更好地控制微孔的尺寸和分布
湿法工艺关键系统
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
干湿法隔膜性能比较
比较性能
干法工艺
湿法工艺
孔径大小
大
小
孔径均匀性
差
好
拉伸强度均匀性 差,显各向异性 好,显各向同性
横向拉伸强度
低
高
横向收缩率
低
较高
穿刺强度
低
高
单层隔膜的SEM图
湿
法
工
艺
(
双
向
拉
资本风险
投入高; 建设周期较长。
隔膜发展趋势
改变尺寸和结构 • 膜厚度; • 电池结构变化。
目前发展两个方向
隔膜
提高热稳定性
• 多层膜; • 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
电池结构
多层膜
• 数பைடு நூலகம்电池隔 膜越来越薄;
• 动力电池隔 膜安全第一, 厚度达到 40μm。
锂电池隔膜技术和工艺
康佳研究院 2019.01
隔膜是锂电池一个重要组件
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。
隔膜定义
隔膜性能
影响电池的界面结构、内阻
影响电池容量、循环次数和安 全性能
影响电池的综合性能
锂电池隔 膜材料
高强度薄膜化聚烯烃多孔膜材 料
有耐有机溶剂功能
熔融挤出
高倍拉伸
冷却
热处理
拉伸
热定型
分切
收卷
❖ 优点:工艺相对简单、附加值高、无环境污染。 ❖ 缺点:
▪ 孔径及孔隙率较难控制; ▪ 拉伸比较小,只有约1~3; ▪ 低温拉伸时容易导致隔膜穿孔; ▪ 产品不能做得很薄。
干法工艺影响因数
❖ 工艺影响膜结构的因素
▪ 熔融牵伸比; ▪ 挤出温度; ▪ 隔膜性能参数等。
关 键 工 艺
投料配料 挤出混合 铸片冷却
拉伸 收卷 洗涤烘干
工艺步骤
• 影响挤出过程稳定性、厚片和薄膜的厚度 • 配备计量精度较高的投料配料 • 核心环节之一; • 设备要求:较强塑化能力、很好混合效果和挤出机稳定进料; • 将模头出来的熔体经过冷辊冷却成固态厚片 • 膜生产的另一个核心; • 使分子链产生取向,成孔剂均匀分布在分子链之间 • 收卷张力大小影响后续工序 • 湿法隔膜生产的特有工艺; • 把成孔剂从油膜孔萃取出来,萃取剂的成分和浓度影响。
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。
• 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
备 回收装置
合计
价格 80万元 100万元 100万元 840万元 150万 150万 120万
80万 280万
100万
200万 约2300万元
风险
投资风险
技术风险
隔膜属于高分子材料,专业知识门槛高; 技术专利问题; 满足工艺要求的高精密设备; 要求工艺和产品一致性高。
市场风险
➢ 隔膜占锂电池成本有限; ➢ 市场规模有限,主导企业目前产能过剩; ➢ 未来产能扩大,导致价格下降。
力学强度
要求抗穿刺强度高; 单向拉伸,拉伸~50N,横向~5N; 双向拉伸,要求2个方向要求一致。
隔膜特性和分类
隔膜特性
隔膜分类
电子绝缘性-------正负极的机械隔离;
一定的孔径和孔隙率,低电阻和高离子电导
率,对锂离子有很好的透过性;
耐电解液腐蚀,有足够的化学和电化学稳定 性;
孔隙率
孔的体积和隔膜体积的比值, 一般隔膜孔隙率在35%-60%之间。
透气率
Gurley指数,是一个重要物化指标; 与电池内阻成正比; 数值越大,内阻越大。
性能参数
热稳定性
隔膜受热时尺寸稳定性
自动关闭机理
一种安全保护性能; 限制温度升高和防止短路; 安全窗口温度越高愈好,电池的安全性越高; 与隔膜的原材料和隔膜的结构有关; 材料熔点决定隔膜的闭孔温度。
差
锂电池材料利润率
锂电池成本构成
熔融拉升MSCS
工艺技术
热致相分离TIPS
❖ 成孔机理不同 ❖ 共性步骤:取向步骤-----使薄膜产生空隙并提高拉升强度。
干法工艺
❖ 干法是将聚烯烃树脂熔融、挤压、吹膜制成结晶性聚合物薄膜,经过 结晶化处理、退火后,得到高度取向的多层结构,在高温下进一步拉 伸,将结晶界面进行剥离,形成多孔结构,可以增加薄膜的孔径。
微观影响膜结构的因素
分子取向 度
孔径大小 和分布
薄膜结晶 性
膜结构
熔融牵 伸比
挤出温 度
分子取 向度
降低挤出温度提高分子取向度
冷拉伸 热定型
孔径大小 和分布
薄膜结
熔融牵 伸比
晶性
热处理 温度
提高退火温度,提高结晶度, 晶片结构排列完善
两种干法工艺特点
工艺方式 工艺原理 方法特点
产品特点
厂家
单向拉伸 晶片拉伸 设备复杂,精度要求高,投资大,工艺 复杂、控制难度高、环境友好
办事处
SK:韩国SK化工
成立于1969年
单层
2900万平米/年 湿法 在青岛、苏州、
PE
北京、上海、广
州、桂林、宁波
等地设有工厂或
浓厚的高分子化工背景
办事处。
公司 佛塑-金辉高科
星源材质
新乡格瑞恩
国内生产企业
供应低端市场产品 隔膜性能不满足动力电池要求 规模和技术无法与日韩美企业相比
。。。。。。
背景 比亚迪和佛塑合资
对电解液的浸润性好并具有足够的吸液保湿
力;
足够力学性能----穿刺强度、拉伸强度等,但
根据不同物理、化学特性,锂电池隔膜材料可 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;
目前商品化锂电池隔膜材料主要采用聚乙烯、 聚丙烯微孔膜;
固体和凝胶电解质用作一个特殊的组件,同时 发挥电解液和电池隔膜的作用-固态电池。