鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2133次 | 2019年02月27日
你不知道的一些鋰電池隔膜
鋰電池的結(jié)構(gòu)中,隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性,性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的作用。隔膜的主要作用是使電池的正、負(fù)極分隔開(kāi)來(lái),防止兩極接觸而短路,此外還具有能使電解質(zhì)離子通過(guò)的功能。隔膜材質(zhì)是不導(dǎo)電的,其物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)電池的性能有很大的影響。電池的種類(lèi)不同,采用的隔膜也不同。對(duì)于鋰電池系列,由于電解液為有機(jī)溶劑體系,因而需要有耐有機(jī)溶劑的隔膜材料,一般采用高強(qiáng)度薄膜化的聚烯烴多孔膜。
發(fā)展
全球范圍內(nèi),鋰電池隔膜產(chǎn)業(yè)最發(fā)達(dá)的國(guó)家是日本和美國(guó)。根據(jù)真鋰研究的不完全統(tǒng)計(jì),2011年全球共銷(xiāo)售鋰電池隔膜約3.58億m2,日本隔膜材料的產(chǎn)銷(xiāo)量最大,2011年共銷(xiāo)售約2.41億m2,所占市場(chǎng)份額超過(guò)全球一半以上,高達(dá)52.62%,代表性企業(yè)包括旭化成(Asahi)、東燃化學(xué)(Tonen,美國(guó)??松梨诩瘓F(tuán)(ExxonMobil)旗下東燃通用石油的子公司)、宇部興產(chǎn)(UBE)、住友化學(xué)(SumitomoChemical)、三菱化學(xué)(MCC)、日東電工(NittoDenko)等;美國(guó)僅次于日本,2011年共銷(xiāo)售鋰電池隔膜材料約1.11億m2,占比24.24%,主要企業(yè)有Celgard(美國(guó)Polypore集團(tuán)(NYSE:PPO)旗下企業(yè))、恩泰克(Entek)等。
2011年,韓國(guó)企業(yè)共銷(xiāo)售鋰離子電池隔膜約3,600萬(wàn)m2,占全球7.86%,主要生產(chǎn)企業(yè)是SK創(chuàng)新(SKInnovation,由原SKEnergy改組而來(lái),韓國(guó)SK集團(tuán)旗下企業(yè)),此外,W-Scope、WIDE等公司也有少量生產(chǎn)和銷(xiāo)售。其他地區(qū)主要指歐洲地區(qū)和中國(guó)臺(tái)灣,包括贏創(chuàng)德固賽公司、高銀化學(xué)工業(yè)股份有限公司等,這些地區(qū)目前的銷(xiāo)量總的來(lái)說(shuō)還很小。其中,贏創(chuàng)旗下的Litarion公司,生產(chǎn)的LITARION?鎳鈷錳酸鋰材料(即俗稱(chēng)的三元材料)和可大幅提高動(dòng)力鋰電池能效及安全性能的SEPARION?陶瓷電池隔膜,已經(jīng)在德國(guó)汽車(chē)巨頭戴姆勒-奔馳公司的電動(dòng)汽車(chē)上進(jìn)行較大規(guī)模的試應(yīng)用。此外,英國(guó)的N-Tech公司和荷蘭帝斯曼(DSM)集團(tuán)等也在積極開(kāi)發(fā)鋰電池隔膜材料。
由于隔膜性能的優(yōu)劣直接影響著電池內(nèi)阻、放電容量、循環(huán)使用壽命以及電池使用的安全性能,故鋰電池制造對(duì)隔膜材料產(chǎn)品的一致性要求極高,除了厚度、表面密度、力學(xué)性能這些基本要求之外,對(duì)隔膜微孔的尺寸和分布的均一性也都有很高的要求。因此,鑒于技術(shù)工藝的難度,隔膜材料是中國(guó)唯一還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自給的鋰電池關(guān)鍵材料之一。不過(guò),自2004年新鄉(xiāng)格瑞恩率先實(shí)現(xiàn)隔膜材料的國(guó)產(chǎn)化以來(lái),中國(guó)的隔膜材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度非常快,國(guó)產(chǎn)隔膜在中低端市場(chǎng)快速地、規(guī)?;娲M(jìn)口產(chǎn)品。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
據(jù)統(tǒng)計(jì),2011年中國(guó)企業(yè)共實(shí)現(xiàn)隔膜銷(xiāo)售約6,700萬(wàn)m2,全球市場(chǎng)占比14.63%,位居世界第3。同年中國(guó)本土企業(yè)的鋰電池銷(xiāo)量占全球25%的比重,以此來(lái)計(jì)算,中國(guó)本土的鋰電池企業(yè)2011年隔膜需求約1.145億m2,這樣,2011年中國(guó)隔膜的自給率已經(jīng)超過(guò)半數(shù),達(dá)到了58.52%,遠(yuǎn)高于多數(shù)研究機(jī)構(gòu)給出的數(shù)據(jù)。照此速度發(fā)展下去,用不了幾年,中國(guó)的隔膜材料就將實(shí)現(xiàn)自給。而且,現(xiàn)在部分日韓知名鋰離子電池企業(yè)已經(jīng)在開(kāi)始考慮采購(gòu)中國(guó)企業(yè)生產(chǎn)的隔膜材料產(chǎn)品,這在一定程度上說(shuō)明了中國(guó)企業(yè)的隔膜產(chǎn)業(yè)化技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了想當(dāng)?shù)乃健?/p>
從企業(yè)銷(xiāo)售量來(lái)看,2011年中國(guó)隔膜材料銷(xiāo)量的85%以上是由新鄉(xiāng)格瑞恩(Green,金龍銅管集團(tuán)旗下企業(yè))、佛山金輝高科(Jinhui,由佛塑股份與比亞迪合資組建而成,目前比亞迪已退出,佛塑也已失去大股東地位,正在逐漸被邊緣化,香港一百工業(yè)成為金輝高科的控股股東)和深圳星源材質(zhì)(Senior)這3家企業(yè)完成的。
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