我国锂电池隔膜技术的“大”与“小”

2011-10-30      636 次浏览

锂离子电池隔膜的主要性能要求有:厚度均匀性、力学性能(包括拉伸强度和抗穿刺强度)、透气性能、理化性能(包括润湿性、化学稳定性、热稳定性、安全性)等四大性能指标。
    中国锂电池行业方兴未艾,在十二五计划的激励下,现有产能扩产与潜在产能开发预计将在2011-2013年之间出现逐年倍增情况,作为锂离子电池内层组件中最有利润价值的隔膜更是率先发展,短短数年之间,中国已经涌现出40余家生产厂家,它们共拥有200余条生产线。
    锂电池隔膜的技术发展是随着锂离子电池应用的变化而推进的,目前突出的特点是锂电池越做越大和锂电池越做越小的两端化发展趋势。
    从“小”处看,主要体现在便携式电子消费品用锂电池,如手机、数码相机、电子辞典等,美观与小型化对锂电池设计提出的高能量密度要求,促使针对这类锂电池应用的隔膜应越做越薄。因为高能量密度的含义就是在小的体积中容纳更多的电极材料,在正负极材料已定的条件下,隔膜性能的超越成为必然,这就要求在隔膜更薄的情况下,保持原有的电池容量和循环寿命。
    从“大”处看,主要体现在电动自行车和电动汽车所使用的锂动力电池方面,透过国内曝光的电动车自燃事件不难看出,安全性能是目前制约动力锂电池的瓶颈。这里面的主要原因表现在三个方面:
    1、 安全性是锂离子电池隔膜理化性能的核心,其他三个性能中任意一个缺陷都可以带来安全性能不稳;
    2、 动力锂电池单体电芯本身容量越大,则需要串联的电芯数就会少些,这在客观上要求动力锂电池采用容量更大的电芯,容量越大,则电芯的性能指标需要更细腻的工艺来保证;
    3、 由于串联电芯的一致性和组合技术会带来安全隐患,这就尤其需要锂电池隔膜的制造更加精密。
    锂电池和锂电池组的优异性能不能完全指望在一片片隔膜身上,正负极和电解液组件的全面匹配才能达到这一目标,锂电池组更有组合技术问题。不过,隔膜技术作为最有价值的锂电池技术,其重要性是不言而喻的。

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