锂电隔膜材料用途以及组成材料介绍

2020-11-30      1361 次浏览

锂电隔膜材料用途


锂离子电池隔膜因具有良好的机械性能、化学稳定性和高温自闭性能,故而可以从隔离电池正负极、允许锂离子通过、防止高温引起的电池爆炸等方面提高锂离子电池的综合性能,从而使得锂离子电池在能量密度、循环寿命、环保性及安全性等方面比传统的铅酸、镍镉电池更具优势,也使得锂离子电池能够替代传统的铅酸、镍镉电池。


锂离子电池广泛应用于新能源汽车、储能电站、电动自行车、电动工具、航天特种、医疗及数码类电子产品等领域。也因此,锂电隔膜成为锂离子电池生产的关键材料之一,乃至其产业链的重要组成部分。隔膜的生产工艺具有较高的技术壁垒,其成本约占锂离子电池成本的10%-20%,毛利率可达50%-60%,是四大重要材料中毛利率最高的产品,因此,锂离子电池隔膜也被业内认为是锂离子电池产业链中最具投资价值的行业之一。


锂离子电池隔膜的的离子传导能力直接关系到电池的整体性能,其隔离正负极的用途使电池在过度充电或者温度升高的情况下能限制电流的升高,防止电池短路引起爆炸,具有微孔自闭保护用途,对电池使用者和设备起到安全保护的用途。


锂离子电池隔膜成本占电池成本的1/3左右。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、循环性能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用途。目前60%~70%的隔膜市场重要采用湿法双向拉伸工艺,因为湿法双向拉伸纵向横向更加均匀平衡。而且湿法重要用于高端隔膜,干法用于中低端产品。


锂离子电池隔膜的组成材料有什么?


根据不同的物理、化学特性,锂离子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。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,因此聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃微孔膜在锂离子电池研究开发初期便被用作锂离子电池隔膜。


尽管近年来有研究用其他材料制备锂离子电池隔膜,如采用相转化法以聚偏氟乙烯(PVDF)为本体聚合物制备锂离子电池隔膜,研究纤维素复合膜作为锂离子电池隔膜材料等。不过市场上的隔膜材料重要是以聚乙烯、聚丙烯为主的聚烯烃类隔膜,其中聚乙烯产品重要由湿法工艺制得,聚丙烯产品重要由干法工艺制得。


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