軟包鋰電池重要封裝材料—鋁塑膜
來源:存能電氣 日期:2019-05-07 09:45 瀏覽量:次
軟包鋰電池重要封裝材料—鋁塑膜。在軟包鋰電池中鋁塑膜起到關鍵的作用,一般占到電芯成本的15-20%左右。作為軟包鋰電池的核心材料,鋁塑膜的生產(chǎn)技術難度遠高于隔膜、正極、負極、電解液,是鋰電池行業(yè)內三大高技術之一。
軟包鋰電池重要封裝材料—鋁塑膜
鋁塑膜是鋰電池五大材料之一,是軟包鋰電池封裝材料。鋁塑膜由外層尼龍層/粘合劑/中間層鋁箔/粘合劑/內層熱封層,共五層組成,每層功能要求都比較高。鋁塑膜是封裝軟包鋰電池的重要材料,對軟包電池的質量起著至關重要的作用。作為鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈中壁壘最高的關鍵環(huán)節(jié),全球鋁塑膜市場一直由日本少數(shù)企業(yè)壟斷,占據(jù)全球約70%的市場份額。目前,國內企業(yè)經(jīng)過多年積累技術日趨成熟,逐步實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)。
相較于鋼殼、鋁殼或塑料殼等包裝材料,鋁塑膜具備質量輕、厚度薄、外形設計靈活等優(yōu)勢,在3C消費電子、動力電池、儲能等許多領域得到了廣泛應用。從產(chǎn)業(yè)鏈來看,鋰電池鋁塑膜上游原材料主要包括鋁箔、ON、CPP、接著劑等,中游產(chǎn)業(yè)主要為國內外鋰電池鋁塑膜供應廠,下游主要應用消費類電子、新能源產(chǎn)業(yè)等。
鋰電池鋁塑膜什么作用?
①極高的阻隔性;
②良好的冷沖壓成型性;
③耐穿刺性;
?、苣碗娊庖悍€(wěn)定性;
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鋰離子電池對鋁塑膜的要求
鋁塑膜的阻隔能力、耐穿刺能力、電解液穩(wěn)定性、耐高溫性和絕緣性影響著鋰離子電池的使用性能。任何一個方面有所缺失,都有可能導致電池性能下降,直接報廢。鋁塑膜采用精密涂布技術生產(chǎn),目前,日本企業(yè)具有世界上最先進的精密涂布技術。
鋰電池鋁塑膜工藝
干法和熱法工藝是軟包鋰電池鋁塑膜主要采用的生產(chǎn)工藝。干法工藝是鋁和聚丙烯用粘合劑粘結后直接壓合而成,熱法工藝是鋁和聚丙烯之間用MPP接著,在緩慢升溫升壓熱壓合而成。
干法生產(chǎn)的鋁塑膜薄,外觀好,具有優(yōu)良的深沖性能和防短路性能,且工藝簡單、成本低,然而與熱法相比,耐電解液和抗水性能較差;熱法的優(yōu)點在耐電解液和抗水性能好,但是深沖成型性能、防短路性能不如干法,外觀和裁切性差。
鋁塑膜作為尚未實現(xiàn)國產(chǎn)化的軟包鋰電池材料,其毛利率高達60-80%。據(jù)估計,目前鋁塑膜全球市場空間僅為數(shù)十億元,隨著下游需求放量,行業(yè)增速有望超過40%,潛在市場規(guī)模將達百億級別。
鋰電池鋁塑膜生產(chǎn)現(xiàn)狀
從產(chǎn)品性能上看,我國鋁塑膜產(chǎn)品與國外產(chǎn)品存在較大差距,主要表現(xiàn)在:鋁箔表面處理工藝落后、污染大;鋁箔的水處理會產(chǎn)生“氫脆”,導致鋁塑膜耐拆度差;鋁箔表面挺度不夠,良品率差;聚丙烯與高導熱的鋁箔表面復合時易卷曲,產(chǎn)生層狀結晶;國內膠粘劑配方工藝較差,易出現(xiàn)分層剝離問題。
由于這些生產(chǎn)工藝技術的不足,我國生產(chǎn)的鋁塑膜產(chǎn)品沖深最大在5mm左右,始終無法達到良好的性能要求。而國外可達到8mm,有的甚至達到12mm,總體與國外產(chǎn)品還有一定差距;厚度方面,國內鋁塑膜最薄只能做到70μm,量產(chǎn)的有112、88和72μm,而日本鋁塑膜最薄可以做到40μm,65和48μm的也實現(xiàn)量產(chǎn)。
為何鋁塑膜的制造技術難以突破,總體來說主要是材料、設備、工藝方面存在不足,其技術難度主要在于工藝的控制—反應條件的精確控制。隨鋁塑膜需求持續(xù)走強,未來國產(chǎn)化勢在必行。
鋁塑膜是鋰離子電池五大材料之一,是軟包鋰電池封裝材料。鋁塑膜由外層尼龍層/粘合劑/中間層鋁箔/粘合劑/內層熱封層,共五層組成,每層功能要求都比較高。鋁塑膜并非應用于所有的鋰電池,目前其主要應用于液態(tài)鋰離子電池以及聚合物鋰離子電池中。
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