国内锂离子电池隔膜发展
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锂离子电池隔膜生产材料目前还是以聚烯烃为首选,聚烯烃材料具有 强度高、防火、耐化学试剂、耐酸碱腐蚀性好、生物相容性好、无毒等 优点,在众多领域得到了广泛的应用。聚烯烃化合物可以提供良好的机 械性能和化学稳定性,具有高温自闭性能,确保锂离子二次电池在日常 使用上的安全性。
锂离子电池隔膜主要性能要求: 1、厚度均匀性
伴随锂离子电池产业的发展,国内市场上的国产锂电池隔膜已逐渐走 进锂电圈,以深圳星源材质、南通天丰、佛山金辉、河南格瑞恩为代表 的国内锂离子电池隔膜厂家迅速成长起来,部分厂家的产品与进口膜相 比,性能指标已相差无几,且价格只有进口隔膜的1/3-1/2甚至更低。并 且,供货周期短、售后服务及时,可真正为客户做到 “量身定做”。
3、 加大技术研发,提高自主创新。 创造是企业前进的动力,如果我们一味地用不成熟的工艺及简易设备 生产中低端产品,而不在原料、设备、工艺改进上加大研发力度,拿出 我们具有自主知识产权的、适合我们锂电池企业发展配套的产品,我们 最终会在竞争中被淘汰。因此,我们的隔膜企业一定要加大科技创新的 投入、加强创新意识,这样企业才会在激烈的市场竞争中立于不败之 地。
一、国内锂离子电池行业发展情况
谈到锂电池隔膜,我们不得不说作为隔膜应用的锂电池行业。我国 现已是全球电池制造大国,电池的产量和出口量均位居世界第一。但我 国锂离子电池产业却是近几年才快速成长起来的。我国锂离子电池产业 化始于1997年后期,走过了一条引进、学习、研发的产业化道路。2000 年中国的锂离子电池产量仅为0.35亿只,与韩国相近,而当时日本已达 5亿只/年,约占全球市场90%多。
中科来方、景宏 在建:苏州、九九久、 华盛
广东 6家
建成:沧州明珠
山东
在建: 石家庄金力、乐 2家
凯
在建: 云天化 红塔
浙江 3家
东皋膜科技
北京 2家
建成:星源、 金辉 东航光电、比亚迪
在建: 2家
建成:正华 在建:载沣
建成:杭州华容 在建:2家 南洋 大东南 首钢 兴宇中科
吉林 1家 河南 3家
隔膜的厚度均匀性与所有薄膜生产企业要求是一样的,是一个永远 追求的重要的质量指标,它直接影响隔膜卷的外观质量以致内在性能, 是生产过程严加控制的质量指标之一。锂电池用户对隔膜的分切有其特 殊要求,除了有特殊的隔膜分切机、专业培训的专业分切人员外,与隔 膜自身的厚度均匀性关系最为密切。
在自动化程度很高的隔膜生产线上,隔膜厚度都是采用精度很高的 在线非接触式测厚仪 及快速反馈控制系统进行自动检测和控制的。隔 膜的厚度均匀性包括纵向厚度均匀性和横向厚度均匀性。其中横向厚度 均匀性尤为重要。一般均要求控制在+1微米以内。“南通天丰”公司厚度 现已控制在+0.5微米以内。 2、力学性能
随着动力锂离子电池的兴起,各地新生锂电池厂商势必加紧投产, 现有厂商则加扩产能,使得地方竞争的格局越来越激烈。
2、 国内锂离子电池隔膜市场需求及国产化进 程
1、锂离子电池隔膜市场需求
我国是世界最大的锂电池生产基地,第二大锂电池生产国和出口国, 锂电产品已经占到全球30-40%的市场份额。我国对锂电池隔膜的需求与 日俱增,据中国化学与物理锂电池行业协会统计,2009年我国隔膜需求
①润湿性和润湿速度 较好的润湿性有利于提高隔膜与电解液的亲和性,扩大隔膜与电解液 的接触面,从而增加离子导电性,提高电池的充放电性能和容量。 隔膜对电解液的润湿性可通过测定其吸液率和持液率来衡量。 ②化学稳定性 隔膜在电解液中应当保持长久的稳定性,不与电解液和电极物质反 应。其化学稳定性是通过测定耐电解液腐蚀能力和胀缩率来评价的。
如果这些隔膜生产线项目今明年全部建成投产,估计其产能可达6亿 ㎡。加上国外隔膜厂家扩产后的5亿㎡,如此大的产能已远远超出市场 需求量,势必造成像BOPP一样的产能严重过剩。我们在BOPP等薄膜行 业已碰到很多次的产能过剩危机,我们应认真吸取教训:
1、 加强行业引导。 由行业协会发布相关信息,加强行业协调,提高行业调控力度。
量超过1.2亿平方米,2010年全球产量3.51亿平方米,同比增长38%。而 随着电动车市场的启动,这一增长率未来将有大幅度提升的空间。据台 湾工研院数据统计,预计到2013年,全球隔膜需求量可达5.63亿平方 米,为2009年市场容量的1.76倍。国际主要厂商均处于扩产进程中,几 乎所有厂商都将在今后两年内将产能提高一倍以上。面对80%的隔膜依 赖进口的现状,我国隔膜实现进口替代潜力巨大。
隔膜厂家现在基本以透气度、孔隙度指标来衡量透气性。透气率是指 特定的空气在特定的压力下通过特定面积隔膜所需要的时间,用Gurley 值来表示。根据隔膜厚度,一般在200-500s。孔隙率是单体膜的体积中 孔的体积百分率,它与原料树脂及膜的密度有关。现有锂离子电池隔膜 的孔隙率在40%-50%之间。 4、理化性能
进入2001年以后,随着深圳比亚迪、比克、邦凯、天津力神等锂离 子电池企业的迅速崛起,我国的锂离子电池产业开始进入快速成长阶 段。2004年达到8亿只,在全球市场的市场份额猛增到38%,仅次于日 本。在其后的2005—2008年,我国的锂离子电池全球市场份额稳定在 34%左右,自此形成了中日韩三足鼎立的局面。
目前,中国作为全球最大的锂离子电池制造基地之一,比亚迪、力 神、比克、ATL已发展成为全球锂电池行业引人注目的重点企业。我国 锂离子电池的生产厂家集中在广州、天津、山东、江苏、浙江等地,华 南地区(广东、福建)的锂电池生产量仍占国内市场份额的65%,(天 津、山东、江苏、浙江25%),其他省占10%。华南地区锂电生产最具 代表性的为深圳,盘踞了比亚迪、比克、邦凯、华粤宝等众多知名企 业,形成了产业集群。
尽管难度大,但是我们还是看到国产锂电池隔膜已经起步,以上企业 都是在经过3-5年的艰辛研发后,走出了一条有自己特色的、有自主知 识产权的创新之路。
以下是到目前为止有公开报道的新上的隔膜生产线情况,(估计肯定 还有很多未公开的拟建厂家)
江苏 7家
河北 3家
云南 2家 天津 1家
建成:南通天丰、讯 腾、
征,主要反映了锂离子透过隔膜的通畅性。隔膜透过性的大小是隔膜孔 隙率、孔径、孔的形状及孔曲折度等隔膜内部孔结构综合因素影响的结 果。
作为锂电池隔膜材料,本身具有微孔结构,微孔在整个隔膜材料中的 分布应当均匀。孔径一般在0.03-0.12um。孔径太小增加电阻,孔径太大 易使正负极接触或被枝晶刺穿短路。
③热稳定性 电池在充放电过程中会释放热量,尤其在短路或过充电的时候,会有 大量热量放出。因此,当温度升高的时候,隔膜应当保持原有的完整性 和一定的力学性能,发挥隔离正、负极、防止短路的作用。 ④安全保护性能 随着锂电池应用范围的逐渐扩大,尤其是动力电池领域,锂离子电池 的安全性成为锂电池厂家的最为重视的环节。作为锂电池最为关键的核 心材料,对隔膜也提出了更高的要求。 目前锂电池用隔膜一般都能够提供一个附加的功能,就是热关闭。这 一特性可以为锂离子电池提供一个额外的安全保护。该功能主要参数为 闭孔温度和破膜温度。 闭孔温度是微孔闭合时的温度,即为闭合温度。指电池内部发生放热 反应自热、过充或者电池外部短路时,这些情况都会产生大量的热量。 由于聚烯烃材料的热塑性,当温度接近聚合物熔点时,微孔闭合形成热 关闭,从而阻断离子的继续传输而形成断路,起到保护电池的作用。一 般PE为130-140℃,PP为150℃。
2、 我国锂离子电池隔膜行业国产化进程
锂离子电池隔膜主要为多孔性聚烯烃,可分为单层聚丙烯微孔膜 (PP),单层聚乙烯微孔膜(PE),聚丙烯、聚乙烯多层微孔膜。由 于聚烯烃材料具有优异的力学性能,化学稳定 性和相对廉价的特点, 一直以来为隔膜加工的主要材料之一。现有的聚烯烃隔膜生产工艺可分 为干法和湿法两大类,但细分生产工艺达6种之多,干法、湿法工艺方 法大家在网上、 及很多专业文献都会查到相关介绍,在此就不再一一 叙述。
格瑞恩公司是国内锂电隔膜干法双向逐次拉伸的代表,是国内最早实 现隔膜产业化生产的企业,在国内手机等通讯类市场国产膜占有最大份 额,目前隔膜生产线数量为国内最多。已有产能5000万㎡ /年,新增1亿 ㎡/年生产线在建。
佛山金辉是国内生产电隔膜湿法工艺生产的代表,是国内最早实现湿 法产业化生产的企业。产能1200万㎡/年,在建3000万㎡ /年。
隔膜的力学性能是影响其应用的一个重要因素,如果隔膜破裂,就 会发生短路,降低成品率,因此要求隔膜在电池组装和充放电结构使用 过程中,需要自身具有一定的机械强度。隔膜的机械强度可用抗穿刺强 度和拉伸强度来衡量。
①拉伸强度: 隔膜的拉伸强度与制膜的工艺相关联。采用单轴拉伸,膜在拉伸方
向上与垂直方向强度不同;而采用双轴拉伸时,隔膜在两个方向上一致 性会相近。一般拉伸强度主要是指纵向强度要达到100MP以上,横向强 度不能太大,过大会导致横向收缩率增大,这种收缩会加大锂电池厂家 正、负极接触的几率。
三、锂离子电池隔膜的性能要求
锂离子电池由正、负极材料、电解液、隔膜以及电池外壳组成。隔 膜作为电池的“第三极”,是锂离子电池中的关键内层组件之一。隔膜吸 收电解液后,可隔离正、负极,以防止短路,同时允许锂离子的传导。
在过度充电或者温度升高时,隔膜通过闭孔来阻隔电流传导,防止爆 炸。隔膜性能的优势决定电池的界面结构和内阻,进而影响电池的容 量、循环性能,充放电电流密度等关键特性,性能优异的隔膜对提高电 池及动力电池的综合性能有重要作用。
国内企业无不都在尝试突破国外技术壁垒,开发锂电池隔膜,但难度 较大。难在以下方面:一、传统制备隔膜工艺的相关专利,基本被美国 和日本少数国家垄断,我国在生产技术方面缺乏自主知识产权;二、国 内企业在隔膜生产的关键材料、配方方面缺乏研究,往往是膜很容易做 出来,但合格率低、一致性差,无法大规模产业化生产;三、隔膜工艺 对设备要求苛刻,设备加工精度及运行控制的偏差,限制了产业化生 产。
②抗穿刺强度: 抗穿刺强度是指施加在给定针形物上用来戳穿隔膜样本的质量,用
它来表征隔膜在装配过程中发生短路的趋势。因隔膜是被夹在凹凸不平 的正、负极片间,需要承受很大的压力。为了防止短路,所以隔膜必须 具备一定的抗穿刺强度。经验上,抗穿刺强度值在11.8kg/mm。
3、透过性能 透过性能可用在一定时间和压力下,通过隔膜气体的量的多少来表
安徽 3家
辽源鸿图
格瑞恩 在建:新瑞电池材料、 义腾科技 在建: 杰事杰、明基、晶能电 子
上海 2家 四川 2家
辽宁 1家
日东 戴瑞米克 成都 重庆 大连新时科技
可见隔膜行业再也不是“雾里看花”,而是“击鼓传花”了。已出现了像 几年前BOPP行业一样的投资过热,在电动汽车产业还没有启动之前, 就已上了一大批锂电池生产企业、锂电池材料生产企业,这样的超前投 资,势必造成产能的严重过剩和资源的浪费。
深圳星源是国内唯一拥有干法单向拉伸和湿法生产工艺的企业,干法 复合膜产品得到动力电池厂的广泛认可。已有产能5000万㎡,在建5000 万㎡/年。
南通天丰是国内唯一拥有干法单向、双向同步拉伸工艺的企业,是国 内最早从事锂电隔膜研发的企业之一,是隔膜行业国家级研发、产业化 基地。生产的多层复合膜得到国内外市场的广泛认可,尤其在动力电池 应用方面效果尤佳。已有产能3000万㎡/年,在建7000万㎡/年。
2009年我国锂离子电池的产量约为15亿只,比2008年增长5%。其 中国内企业的产量为10.5亿只,日韩等外资企业的产量4.5亿只。销售收 入约为150亿,比2008年销售减少15%。2009年锂离子电池出口量为 10.81亿只,比2008年减少13.7%。2010年上半年锂离子电池出口量5.47 亿只,比09年同期只增长了21%。在与国际大厂配套方面,2010年日本 占42%,韩国占38%,中国占18%。锂离子电池需求巨大,但我国锂电 池企业在全球的市场份额却在减少,竞争力在减弱,值得我国电池企业 高度重视。
2、 加强企业自律。 企业在上项目之前,一定要进行充分的市场论证,绝不能盲目跟
进,听从错误信息,认为挖几个人,买条线就可以变印钞机了。殊不 知,如果买了一条不成熟的生产线,加上不成熟的工艺,将会给产品调 试、设备改造、市场开拓带来的巨大花费,这些费用将远远超出设想的 投资额,最终只能自食其果(行业内已有几个先例了)。
以上只是目前规模较大的企业介绍,我们也欣喜地看到,还有数家企 业产品正在投放市场,更有数10家企业在跃跃欲试。
锂电池隔膜长期以来一直笼罩Fra Baidu bibliotek一层神秘的色彩,除了有它高毛利润
外,还有技术上的壁垒。隔膜技术含量高的原因在于它的造孔工艺难度 大,隔膜的技术难度在于造孔的工程技术以及基本材料。其中造孔的工 程技术包括隔膜造孔工艺、生产设备以及产品的一致性。基本材料包括 聚烯烃材料的添加剂配方,虽然都是经纵向、横向拉伸制膜,但却是一 个复杂而精密的加工过程。只有有非常高要求的生产工艺配方,才能有 优异的孔的均匀度及厚度的均匀性。
锂离子电池隔膜主要性能要求: 1、厚度均匀性
伴随锂离子电池产业的发展,国内市场上的国产锂电池隔膜已逐渐走 进锂电圈,以深圳星源材质、南通天丰、佛山金辉、河南格瑞恩为代表 的国内锂离子电池隔膜厂家迅速成长起来,部分厂家的产品与进口膜相 比,性能指标已相差无几,且价格只有进口隔膜的1/3-1/2甚至更低。并 且,供货周期短、售后服务及时,可真正为客户做到 “量身定做”。
3、 加大技术研发,提高自主创新。 创造是企业前进的动力,如果我们一味地用不成熟的工艺及简易设备 生产中低端产品,而不在原料、设备、工艺改进上加大研发力度,拿出 我们具有自主知识产权的、适合我们锂电池企业发展配套的产品,我们 最终会在竞争中被淘汰。因此,我们的隔膜企业一定要加大科技创新的 投入、加强创新意识,这样企业才会在激烈的市场竞争中立于不败之 地。
一、国内锂离子电池行业发展情况
谈到锂电池隔膜,我们不得不说作为隔膜应用的锂电池行业。我国 现已是全球电池制造大国,电池的产量和出口量均位居世界第一。但我 国锂离子电池产业却是近几年才快速成长起来的。我国锂离子电池产业 化始于1997年后期,走过了一条引进、学习、研发的产业化道路。2000 年中国的锂离子电池产量仅为0.35亿只,与韩国相近,而当时日本已达 5亿只/年,约占全球市场90%多。
中科来方、景宏 在建:苏州、九九久、 华盛
广东 6家
建成:沧州明珠
山东
在建: 石家庄金力、乐 2家
凯
在建: 云天化 红塔
浙江 3家
东皋膜科技
北京 2家
建成:星源、 金辉 东航光电、比亚迪
在建: 2家
建成:正华 在建:载沣
建成:杭州华容 在建:2家 南洋 大东南 首钢 兴宇中科
吉林 1家 河南 3家
隔膜的厚度均匀性与所有薄膜生产企业要求是一样的,是一个永远 追求的重要的质量指标,它直接影响隔膜卷的外观质量以致内在性能, 是生产过程严加控制的质量指标之一。锂电池用户对隔膜的分切有其特 殊要求,除了有特殊的隔膜分切机、专业培训的专业分切人员外,与隔 膜自身的厚度均匀性关系最为密切。
在自动化程度很高的隔膜生产线上,隔膜厚度都是采用精度很高的 在线非接触式测厚仪 及快速反馈控制系统进行自动检测和控制的。隔 膜的厚度均匀性包括纵向厚度均匀性和横向厚度均匀性。其中横向厚度 均匀性尤为重要。一般均要求控制在+1微米以内。“南通天丰”公司厚度 现已控制在+0.5微米以内。 2、力学性能
随着动力锂离子电池的兴起,各地新生锂电池厂商势必加紧投产, 现有厂商则加扩产能,使得地方竞争的格局越来越激烈。
2、 国内锂离子电池隔膜市场需求及国产化进 程
1、锂离子电池隔膜市场需求
我国是世界最大的锂电池生产基地,第二大锂电池生产国和出口国, 锂电产品已经占到全球30-40%的市场份额。我国对锂电池隔膜的需求与 日俱增,据中国化学与物理锂电池行业协会统计,2009年我国隔膜需求
①润湿性和润湿速度 较好的润湿性有利于提高隔膜与电解液的亲和性,扩大隔膜与电解液 的接触面,从而增加离子导电性,提高电池的充放电性能和容量。 隔膜对电解液的润湿性可通过测定其吸液率和持液率来衡量。 ②化学稳定性 隔膜在电解液中应当保持长久的稳定性,不与电解液和电极物质反 应。其化学稳定性是通过测定耐电解液腐蚀能力和胀缩率来评价的。
如果这些隔膜生产线项目今明年全部建成投产,估计其产能可达6亿 ㎡。加上国外隔膜厂家扩产后的5亿㎡,如此大的产能已远远超出市场 需求量,势必造成像BOPP一样的产能严重过剩。我们在BOPP等薄膜行 业已碰到很多次的产能过剩危机,我们应认真吸取教训:
1、 加强行业引导。 由行业协会发布相关信息,加强行业协调,提高行业调控力度。
量超过1.2亿平方米,2010年全球产量3.51亿平方米,同比增长38%。而 随着电动车市场的启动,这一增长率未来将有大幅度提升的空间。据台 湾工研院数据统计,预计到2013年,全球隔膜需求量可达5.63亿平方 米,为2009年市场容量的1.76倍。国际主要厂商均处于扩产进程中,几 乎所有厂商都将在今后两年内将产能提高一倍以上。面对80%的隔膜依 赖进口的现状,我国隔膜实现进口替代潜力巨大。
隔膜厂家现在基本以透气度、孔隙度指标来衡量透气性。透气率是指 特定的空气在特定的压力下通过特定面积隔膜所需要的时间,用Gurley 值来表示。根据隔膜厚度,一般在200-500s。孔隙率是单体膜的体积中 孔的体积百分率,它与原料树脂及膜的密度有关。现有锂离子电池隔膜 的孔隙率在40%-50%之间。 4、理化性能
进入2001年以后,随着深圳比亚迪、比克、邦凯、天津力神等锂离 子电池企业的迅速崛起,我国的锂离子电池产业开始进入快速成长阶 段。2004年达到8亿只,在全球市场的市场份额猛增到38%,仅次于日 本。在其后的2005—2008年,我国的锂离子电池全球市场份额稳定在 34%左右,自此形成了中日韩三足鼎立的局面。
目前,中国作为全球最大的锂离子电池制造基地之一,比亚迪、力 神、比克、ATL已发展成为全球锂电池行业引人注目的重点企业。我国 锂离子电池的生产厂家集中在广州、天津、山东、江苏、浙江等地,华 南地区(广东、福建)的锂电池生产量仍占国内市场份额的65%,(天 津、山东、江苏、浙江25%),其他省占10%。华南地区锂电生产最具 代表性的为深圳,盘踞了比亚迪、比克、邦凯、华粤宝等众多知名企 业,形成了产业集群。
尽管难度大,但是我们还是看到国产锂电池隔膜已经起步,以上企业 都是在经过3-5年的艰辛研发后,走出了一条有自己特色的、有自主知 识产权的创新之路。
以下是到目前为止有公开报道的新上的隔膜生产线情况,(估计肯定 还有很多未公开的拟建厂家)
江苏 7家
河北 3家
云南 2家 天津 1家
建成:南通天丰、讯 腾、
征,主要反映了锂离子透过隔膜的通畅性。隔膜透过性的大小是隔膜孔 隙率、孔径、孔的形状及孔曲折度等隔膜内部孔结构综合因素影响的结 果。
作为锂电池隔膜材料,本身具有微孔结构,微孔在整个隔膜材料中的 分布应当均匀。孔径一般在0.03-0.12um。孔径太小增加电阻,孔径太大 易使正负极接触或被枝晶刺穿短路。
③热稳定性 电池在充放电过程中会释放热量,尤其在短路或过充电的时候,会有 大量热量放出。因此,当温度升高的时候,隔膜应当保持原有的完整性 和一定的力学性能,发挥隔离正、负极、防止短路的作用。 ④安全保护性能 随着锂电池应用范围的逐渐扩大,尤其是动力电池领域,锂离子电池 的安全性成为锂电池厂家的最为重视的环节。作为锂电池最为关键的核 心材料,对隔膜也提出了更高的要求。 目前锂电池用隔膜一般都能够提供一个附加的功能,就是热关闭。这 一特性可以为锂离子电池提供一个额外的安全保护。该功能主要参数为 闭孔温度和破膜温度。 闭孔温度是微孔闭合时的温度,即为闭合温度。指电池内部发生放热 反应自热、过充或者电池外部短路时,这些情况都会产生大量的热量。 由于聚烯烃材料的热塑性,当温度接近聚合物熔点时,微孔闭合形成热 关闭,从而阻断离子的继续传输而形成断路,起到保护电池的作用。一 般PE为130-140℃,PP为150℃。
2、 我国锂离子电池隔膜行业国产化进程
锂离子电池隔膜主要为多孔性聚烯烃,可分为单层聚丙烯微孔膜 (PP),单层聚乙烯微孔膜(PE),聚丙烯、聚乙烯多层微孔膜。由 于聚烯烃材料具有优异的力学性能,化学稳定 性和相对廉价的特点, 一直以来为隔膜加工的主要材料之一。现有的聚烯烃隔膜生产工艺可分 为干法和湿法两大类,但细分生产工艺达6种之多,干法、湿法工艺方 法大家在网上、 及很多专业文献都会查到相关介绍,在此就不再一一 叙述。
格瑞恩公司是国内锂电隔膜干法双向逐次拉伸的代表,是国内最早实 现隔膜产业化生产的企业,在国内手机等通讯类市场国产膜占有最大份 额,目前隔膜生产线数量为国内最多。已有产能5000万㎡ /年,新增1亿 ㎡/年生产线在建。
佛山金辉是国内生产电隔膜湿法工艺生产的代表,是国内最早实现湿 法产业化生产的企业。产能1200万㎡/年,在建3000万㎡ /年。
隔膜的力学性能是影响其应用的一个重要因素,如果隔膜破裂,就 会发生短路,降低成品率,因此要求隔膜在电池组装和充放电结构使用 过程中,需要自身具有一定的机械强度。隔膜的机械强度可用抗穿刺强 度和拉伸强度来衡量。
①拉伸强度: 隔膜的拉伸强度与制膜的工艺相关联。采用单轴拉伸,膜在拉伸方
向上与垂直方向强度不同;而采用双轴拉伸时,隔膜在两个方向上一致 性会相近。一般拉伸强度主要是指纵向强度要达到100MP以上,横向强 度不能太大,过大会导致横向收缩率增大,这种收缩会加大锂电池厂家 正、负极接触的几率。
三、锂离子电池隔膜的性能要求
锂离子电池由正、负极材料、电解液、隔膜以及电池外壳组成。隔 膜作为电池的“第三极”,是锂离子电池中的关键内层组件之一。隔膜吸 收电解液后,可隔离正、负极,以防止短路,同时允许锂离子的传导。
在过度充电或者温度升高时,隔膜通过闭孔来阻隔电流传导,防止爆 炸。隔膜性能的优势决定电池的界面结构和内阻,进而影响电池的容 量、循环性能,充放电电流密度等关键特性,性能优异的隔膜对提高电 池及动力电池的综合性能有重要作用。
国内企业无不都在尝试突破国外技术壁垒,开发锂电池隔膜,但难度 较大。难在以下方面:一、传统制备隔膜工艺的相关专利,基本被美国 和日本少数国家垄断,我国在生产技术方面缺乏自主知识产权;二、国 内企业在隔膜生产的关键材料、配方方面缺乏研究,往往是膜很容易做 出来,但合格率低、一致性差,无法大规模产业化生产;三、隔膜工艺 对设备要求苛刻,设备加工精度及运行控制的偏差,限制了产业化生 产。
②抗穿刺强度: 抗穿刺强度是指施加在给定针形物上用来戳穿隔膜样本的质量,用
它来表征隔膜在装配过程中发生短路的趋势。因隔膜是被夹在凹凸不平 的正、负极片间,需要承受很大的压力。为了防止短路,所以隔膜必须 具备一定的抗穿刺强度。经验上,抗穿刺强度值在11.8kg/mm。
3、透过性能 透过性能可用在一定时间和压力下,通过隔膜气体的量的多少来表
安徽 3家
辽源鸿图
格瑞恩 在建:新瑞电池材料、 义腾科技 在建: 杰事杰、明基、晶能电 子
上海 2家 四川 2家
辽宁 1家
日东 戴瑞米克 成都 重庆 大连新时科技
可见隔膜行业再也不是“雾里看花”,而是“击鼓传花”了。已出现了像 几年前BOPP行业一样的投资过热,在电动汽车产业还没有启动之前, 就已上了一大批锂电池生产企业、锂电池材料生产企业,这样的超前投 资,势必造成产能的严重过剩和资源的浪费。
深圳星源是国内唯一拥有干法单向拉伸和湿法生产工艺的企业,干法 复合膜产品得到动力电池厂的广泛认可。已有产能5000万㎡,在建5000 万㎡/年。
南通天丰是国内唯一拥有干法单向、双向同步拉伸工艺的企业,是国 内最早从事锂电隔膜研发的企业之一,是隔膜行业国家级研发、产业化 基地。生产的多层复合膜得到国内外市场的广泛认可,尤其在动力电池 应用方面效果尤佳。已有产能3000万㎡/年,在建7000万㎡/年。
2009年我国锂离子电池的产量约为15亿只,比2008年增长5%。其 中国内企业的产量为10.5亿只,日韩等外资企业的产量4.5亿只。销售收 入约为150亿,比2008年销售减少15%。2009年锂离子电池出口量为 10.81亿只,比2008年减少13.7%。2010年上半年锂离子电池出口量5.47 亿只,比09年同期只增长了21%。在与国际大厂配套方面,2010年日本 占42%,韩国占38%,中国占18%。锂离子电池需求巨大,但我国锂电 池企业在全球的市场份额却在减少,竞争力在减弱,值得我国电池企业 高度重视。
2、 加强企业自律。 企业在上项目之前,一定要进行充分的市场论证,绝不能盲目跟
进,听从错误信息,认为挖几个人,买条线就可以变印钞机了。殊不 知,如果买了一条不成熟的生产线,加上不成熟的工艺,将会给产品调 试、设备改造、市场开拓带来的巨大花费,这些费用将远远超出设想的 投资额,最终只能自食其果(行业内已有几个先例了)。
以上只是目前规模较大的企业介绍,我们也欣喜地看到,还有数家企 业产品正在投放市场,更有数10家企业在跃跃欲试。
锂电池隔膜长期以来一直笼罩Fra Baidu bibliotek一层神秘的色彩,除了有它高毛利润
外,还有技术上的壁垒。隔膜技术含量高的原因在于它的造孔工艺难度 大,隔膜的技术难度在于造孔的工程技术以及基本材料。其中造孔的工 程技术包括隔膜造孔工艺、生产设备以及产品的一致性。基本材料包括 聚烯烃材料的添加剂配方,虽然都是经纵向、横向拉伸制膜,但却是一 个复杂而精密的加工过程。只有有非常高要求的生产工艺配方,才能有 优异的孔的均匀度及厚度的均匀性。