鋰電池涂覆隔膜的作用,鋰電隔膜技術發展

來源：存能電氣  日期：2019-08-09 15:26  瀏覽量：次

　　鋰電池涂覆隔膜的作用，鋰電隔膜技術發展。近年來，隨著我國新能源產業的發展以及鋰電池生產技術的不斷提升，我國對鋰離子電池隔膜的需求也日益增長。近年來市場上對于鋰電池隔膜的需求中，涂覆膜的占比不斷提升，未來隔膜材料復合化也是性能提升的重要手段。

　　鋰離子電池隔膜的作用

　　鋰離子電池隔膜被稱之為“第三極”，隔膜對鋰電池綜合性能的重要作用具體體現在以下三個方面：隔離電池正負極。隔膜本身不導電，可以阻止電池內電子穿過，以防止兩極接觸而造成短路；允許鋰離子通過。隔膜上的微孔可以允許鋰離子在正負極之間傳輸，完成電化學充放電過程；防止高溫引起的電池爆炸。鋰電池過熱時，隔膜上的微孔關閉，阻止鋰離子通過，電池內阻升高至2KΩ，強制電池停止充放電進程。

　　鋰電池涂覆隔膜的作用

　　涂覆（或復合）隔膜乃是當今隔膜應用發展的焦點所在，隔膜表面采用涂覆層優勢明顯。首先是提高了隔膜的熱穩定性，如陶瓷涂覆后隔膜高溫180℃形體保持仍然良好，可避免隔膜收縮造成內部短路，使電池安全性顯著提升；

　　其次是提高隔膜對電解液的浸潤性，有利于鋰電池內阻降低、放電功率提升；

　　再有是可阻止或降低隔膜氧化，有利于配合高電壓正極的操作以及延長鋰電池循環壽命等；

　　隔膜涂覆改善鋰離子電池性能。

　　優異的隔膜對提高鋰電池的綜合性能有非常重要的作用，其性能影響電池的結構、電阻、容量、循環以及安全性能等方面，特別是隔膜的抗穿刺、自關斷、耐高溫等性能，是電池內部安全性的主要保障。

　　涂覆技隔膜術有效改善鋰電池隔膜綜合性能，涂覆可以顯著改善濕法隔膜的耐高溫性差等性能不足。“濕法+涂覆技術”在保留了濕法隔膜高機械強度優異性能的同時，改善了非涂覆濕法隔膜熔點低、安全性差的缺陷，使其更適用于制備高能量密度動力電池。

　　鋰電隔膜技術發展

　　據悉，隔膜是目前鋰電材料中技術壁壘最高的一種高附加值材料，約占鋰電池成本的15%，其技術難點在于造孔的工程技術、基體材料，以及制造設備。近幾年我國鋰電池隔膜國產化率在不斷提升，但占據的主要是低端3C類電池隔膜市場，高端隔膜國產化率仍然很低，高端3C類電池以及動力電池用隔膜依然大量依賴進口。

　　目前產業化的隔膜制造技術主要有4種：濕法、干法、半干法和無紡布法。隨著國內隔膜產能的繼續擴張，價格下降的趨勢不可逆轉。國內了得隔膜技術普遍存在的問題是一致性有待提高。一致性主要體現在不規律的缺陷、厚度、孔隙率、孔隙分布以及孔徑分布等方面。單向拉伸的國產PP隔膜在孔隙率和孔徑分布方面與對標產品比較接近;雙向分步拉伸的PE隔膜孔隙率通常與對標產品相比較低，孔徑分布情況也不理想。

　　通過專利統計分析可以發現，雖然已經產業化的鋰電池隔膜材料多為聚乙烯和聚丙烯類，但是一些性能更加優異的聚合物材料也逐漸在實驗室中研發出來，如偏氟乙烯(PVDF)、聚酰亞胺(PI)、芳綸和纖維素等，隔膜材料的種類會朝著多元化的方向發展。

　　總結：基于國家對新能源汽車行業的大力支持以及業內企業自主積極發展的態勢，相信鋰電池及相關材料產業將在中長期加速發展。鋰電池隔膜可以樂觀地看好5～15年甚至更長的時間。