鋰電池隔膜材料分析—兵家必爭之地

來源：存能電氣  日期：2019-05-24 09:36  瀏覽量：次

　　鋰電池隔膜材料分析—兵家必爭之地。隔膜是鋰電池的重要組成部分之一，通常也被成為電池隔膜、隔膜紙、離子分離膜等。隔膜是鋰電池的重要組成部分，近年來隨著隔膜成功國產(chǎn)化后價格迅速下降，在鋰電池材料總成本的占比也有所下降，一般在7-15%左右。未來隔膜材料復(fù)合化也是性能提升的重要手段。

　　鋰電池隔膜的關(guān)鍵材料的分析

　　聚對苯二甲酸乙二酯

　　聚對苯二甲酸乙二酯(PET)是一種機械性能、熱力學(xué)性能、電絕緣性能均優(yōu)異的材料。PET類隔膜最具代表性的產(chǎn)品是德國Degussa公司開發(fā)的以PET隔膜為基底，陶瓷顆粒涂覆的復(fù)合膜，其表現(xiàn)出優(yōu)異的耐熱性能，閉孔溫度高達220℃。

　　聚酰亞胺

　　聚酰亞胺(PI)同樣是綜合性能良好的聚合物之一，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、較高的孔隙率，和較好的耐高溫性能，可以在-200~300℃下長期使用。其次，由于PI極性強，對電解液潤濕性好，所制造的鋰電池隔膜表現(xiàn)出極佳的吸液率。靜電紡絲制造的PI隔膜相比于Celgard隔膜具有較低的阻抗和較高的倍率性能，0.2C充放電100圈后容量保持率依然為100%。

　　間位芳綸

　　PMIA是一種芳香族聚酰胺，在其骨架上有元苯酰胺型支鏈，具有高達400℃的熱阻，由于其阻燃性能高，應(yīng)用此材料的隔膜能提高鋰電池的安全性能。此外，由于羰基基團的極性相對較高，使得隔膜在電解液中具有較高的潤濕性，從而提高了隔膜的電化學(xué)性質(zhì)。

　　聚對苯撐苯并二唑

　　新型高分子材料PBO(聚對苯撐苯并二唑)是一種具有優(yōu)異力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、阻燃性的有機纖維。其基體是一種線性鏈狀結(jié)構(gòu)聚合物，在650℃以下不分解，具有超高強度和模量，是理想的耐熱和耐沖擊纖維材料。

　　鋰電池隔膜材料分析—兵家必爭之地

　　鋰電作為新能源汽車發(fā)展的動力支撐,可謂是全球新能源汽車企業(yè)的“兵家必爭之地”。

　　鋰電池的結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響鋰電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性。而隔膜的材料決定了隔膜的特性。對于鋰電池系列，由于電解液為有機溶劑體系，因而需要有耐有機溶劑的隔膜材料，一般采用高強度薄膜化的聚烯烴多孔膜。

　　隨著科技水平日新月異的發(fā)展，消費電子產(chǎn)品廣泛應(yīng)用并且高頻迭代，新能源汽車在政策驅(qū)動下迅速推廣普及，鋰電池作為綠色環(huán)保能源的價值凸顯。隔膜是組成鋰電池的四大關(guān)鍵材料之一，它將鋰電池的正負極分開，防止短路，并且允許鋰離子通過，保障鋰電池充放電功能的實現(xiàn)。因此，隔膜對于鋰電池的質(zhì)量和安全性能有著重要的影響。

　　通過對國內(nèi)外鋰電池隔膜十年來的專利情況的分析，我們認為日本企業(yè)技術(shù)水平領(lǐng)先，幾乎處于壟斷地位。國內(nèi)鋰電池隔膜企業(yè)起步較晚，但專利成果產(chǎn)出多于大專院校或科研院所。隔膜材料種類將朝著多元化的方向發(fā)展，不僅僅局限于聚乙烯和聚丙烯類。隔膜結(jié)構(gòu)形態(tài)調(diào)控正在研發(fā)中，但目前要克服生產(chǎn)率低，成本高的劣勢。未來隔膜材料復(fù)合化也是性能提升的重要手段。

　　上市公司進軍鋰電池隔膜領(lǐng)域，行業(yè)競爭將日趨激烈。就在此前不久，已有創(chuàng)新股份、璞泰來等多家上市公司發(fā)布公告，表示要大規(guī)模進軍鋰電池隔膜領(lǐng)域。這既反映出隔膜行業(yè)技術(shù)日益成熟，正吸引越來越多的企業(yè)進入，也預(yù)示著行業(yè)競爭將日趨激烈。