鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：1797次 | 2018年06月23日
由于能源危機(jī)及環(huán)境污染等國(guó)際性問(wèn)題的日益凸顯，新能源汽車(chē)已成為世界各國(guó)積極開(kāi)發(fā)與推廣的項(xiàng)目，鋰離子電池作為目前綜合性能相對(duì)優(yōu)異的動(dòng)力/儲(chǔ)能電池廣泛應(yīng)用于新能源汽車(chē)中。
鋰離子電池主要由正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液幾部分組成，其中隔膜是鋰離子電池關(guān)鍵的四大原材料之一，隔膜在其中扮演著電子隔絕的作用，阻止正負(fù)極直接接觸，允許電解液中鋰離子自由通過(guò)，同時(shí)隔膜對(duì)于保障電池安全運(yùn)行也起至關(guān)重要的作用，隔膜性能的優(yōu)劣直接影響電池內(nèi)阻、放電容量、循環(huán)使用壽命以及電池安全性能，鋰電池隔膜是四大材料中技術(shù)壁壘最高的部分，其成本占比僅次于正極材料，約為10%~14%，在一些高端電池中，隔膜成本占比甚至達(dá)到20%。
當(dāng)前，市場(chǎng)上商業(yè)化的鋰電池隔膜主要是以聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)為主的微孔聚烯烴隔膜，這類(lèi)隔膜憑借著較低的成本、良好的機(jī)械性能、優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于鋰電池隔膜中。實(shí)際應(yīng)用中又包括了單層PP或PE隔膜、雙層PE/PP復(fù)合隔膜以及三層PP/PE/PP復(fù)合隔膜等。
鋰離子電池隔膜制備方法主要分為干法和濕法兩大類(lèi)。干法是將聚烯烴樹(shù)脂熔融、擠壓、吹膜制成結(jié)晶性聚合物薄膜，經(jīng)過(guò)結(jié)晶化處理、退火后，得到高度取向的多層結(jié)構(gòu)，在高溫下進(jìn)一步拉伸，將結(jié)晶面進(jìn)行剝離，形成多孔結(jié)構(gòu)，可以增加薄膜的孔徑。濕法又稱(chēng)相分離法或熱致相分離法，將液態(tài)烴或小分子物質(zhì)與聚烯烴樹(shù)脂混合，加熱熔融后，形成均勻的混合物，然后降溫進(jìn)行相分離，壓制得膜片，再將膜片加熱至接近熔點(diǎn)溫度，進(jìn)行雙向拉伸使分子鏈取向，最后保溫一定時(shí)間，用易揮發(fā)物質(zhì)洗脫殘留的溶劑，制備出相互貫通的微孔膜。
干法工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，但孔徑和孔隙率難以控制，產(chǎn)品難以做薄;濕法工藝薄膜孔徑小而且均勻，薄膜更薄，但是投資大，工藝復(fù)雜;新能源汽車(chē)所需的鋰離子動(dòng)力電池往往要求電池有更大的容量、更高的電壓、更長(zhǎng)的循環(huán)性能、更高的安全性能、長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定輸出的均一性能以及為汽車(chē)提供瞬間加速的大倍率放電性能，因而其要求隔膜具有高孔隙率、良好的浸潤(rùn)性、較高的強(qiáng)度、良好的熱尺寸穩(wěn)定性、合適的熱關(guān)閉溫度和很高的熱熔化溫度;由于濕法隔膜具有孔隙率高、強(qiáng)度高、閉孔溫度低等特點(diǎn)，目前運(yùn)用于動(dòng)力電池中已逐漸成為主流。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
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%
目前國(guó)產(chǎn)隔膜主要在中、低端市場(chǎng)使用，國(guó)內(nèi)高端鋰電池隔膜市場(chǎng)主要由日本旭化成、日本東燃化學(xué)、日本UBE、韓國(guó)W-Scope、美國(guó)Celgard等進(jìn)口廠商占領(lǐng)。
國(guó)產(chǎn)隔膜產(chǎn)品與國(guó)外差距有很大一部分原因取決于原材料，國(guó)外知名隔膜廠家都有自己的專(zhuān)用料，要么自己生產(chǎn)原料，要么和原料廠家聯(lián)合開(kāi)發(fā)隔膜專(zhuān)用料;聚烯烴隔膜對(duì)原材料主要有力學(xué)性能、溶解性、分散性、清潔度等方面的要求，用于隔膜生產(chǎn)的基材屬于相對(duì)高分子量的聚烯烴專(zhuān)用料，目前進(jìn)口材料仍占有較大份額，國(guó)產(chǎn)材料使用量較低。
塞拉尼斯旗下的泰科納(Ticona)公司推出了適用于鋰電隔膜生產(chǎn)的超高分子量聚乙烯，具有高拉伸強(qiáng)度、化學(xué)惰性和低熔流性。產(chǎn)品規(guī)格為50-1000萬(wàn)分子量，并可根據(jù)客戶(hù)要求定制產(chǎn)品。
埃克森美孚化工為東燃化學(xué)特殊定制隔膜專(zhuān)用料，加上東燃化學(xué)自身的工藝技術(shù)，產(chǎn)出的隔膜能有效提高鋰電池安全性及可靠性。國(guó)際化工巨頭利安德巴塞爾(Lyondellbasell)的聚烯烴專(zhuān)用料也已被成功引入中國(guó)，包括適用于濕法工藝HDPE的GX5028和適用于干法工藝PP的E4462。
我國(guó)石化企業(yè)對(duì)聚烯烴專(zhuān)用料的研發(fā)、生產(chǎn)也做出了不少成果。2010年8月，揚(yáng)子石化公司自主研發(fā)的聚丙烯專(zhuān)用料PPH-F02-H成功實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。2011年4月，中國(guó)石油蘭州石化公司也成功實(shí)現(xiàn)鋰電池隔膜專(zhuān)用料L402的生產(chǎn)。2012年7月，洛陽(yáng)石化聚丙烯公司對(duì)新研發(fā)的鋰電池隔膜專(zhuān)用料F301L進(jìn)行了試生產(chǎn)，產(chǎn)品主要技術(shù)性能指標(biāo)均達(dá)到用戶(hù)需求。2012年9月，北方華錦由聚丙烯F401牌號(hào)改進(jìn)而來(lái)的鋰電隔膜原料，通過(guò)了鋰電隔膜的生產(chǎn)和應(yīng)用性能測(cè)試。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱(chēng)電壓：28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
更引人注目的是2017年5月27日揚(yáng)子石化首次成功試生產(chǎn)了鋰離子電池隔膜用特高分子量聚乙烯新產(chǎn)品YEV-4500，并于近日正式開(kāi)始進(jìn)行市場(chǎng)推廣，這一新產(chǎn)品填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，打破了進(jìn)口產(chǎn)品的壟斷，是揚(yáng)子石化在高端聚烯烴領(lǐng)域取得的又一次突破。
特高分子量聚乙烯(UHMWPE)由于其優(yōu)異的性能，可改進(jìn)隔膜高溫熔體完整性(HTMI)，顯著提高破膜溫度，HTMI對(duì)于提高插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的安全至關(guān)重要;同時(shí)還將賦予隔膜更高的穿刺強(qiáng)度、更高的孔隙率與機(jī)械強(qiáng)度，是制造高端鋰電池隔膜的理想原材料。
總之，革命尚未成功，同志仍需努力，相信在鋰電池隔膜國(guó)內(nèi)上下游企業(yè)的共同努力下，這一行業(yè)現(xiàn)狀或?qū)⒑芸毂淮蚱啤?/p>
上一篇： 動(dòng)力電池企業(yè)加劇分化
