鋰離子電池隔膜材料性能要求及發(fā)展?fàn)顩r

來源：存能電氣  日期：2019-06-21 09:50  瀏覽量：次

　　鋰離子電池隔膜材料性能要求及發(fā)展?fàn)顩r。從結(jié)構(gòu)上看，鋰離子電池主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜以及電池外殼材料組成。隔膜是其中一個(gè)重要組成部分，因此設(shè)計(jì)與制備良好的隔膜材料對(duì)于提高鋰離子電池容量、安全性等性能具有非常重要的作用。

　　鋰離子電池隔膜材料性能要求

　　鋰離子電池隔膜作為鋰離子電池四大主要材料之一，一般是絕緣性較好的材料，提供鋰離子在電解液中的遷移通道。隔膜的性能參數(shù)對(duì)電池性能影響重大，因此制備高性能隔膜材料對(duì)于電池的性能發(fā)揮和實(shí)際應(yīng)用至關(guān)重要。影響鋰電池隔膜性能的主要因素包括隔膜化學(xué)穩(wěn)定性、力學(xué)強(qiáng)度、孔隙率大小及潤(rùn)濕性、安全保護(hù)的自關(guān)閉性能等幾個(gè)方面。

　　1.力學(xué)強(qiáng)度

　　隔膜在鋰電池結(jié)構(gòu)及充放電反應(yīng)過程中需要具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。隔膜的一個(gè)重要作用是將正負(fù)極反應(yīng)隔開，如果隔膜皺縮或破裂導(dǎo)致電解液滲透，就會(huì)發(fā)生電池短路，具有很大的安全隱患，因此隔膜需要有一定的力學(xué)強(qiáng)度和韌性。

　　2.熱極定性

　　由于鋰離子電池中電解質(zhì)溶液除了水溶劑，還會(huì)采用有機(jī)溶劑和非水電解液，因此隔膜應(yīng)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性能，能夠在電池多次充放電過程中實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的完整性與反應(yīng)的穩(wěn)定性。

　　3.孔隙分布及孔隙率

　　隔膜為了保持鋰離子良好的透過能力，材料需要具備一定大小的孔隙，并保證低電阻和高離子傳導(dǎo)率。孔隙大小將影響電池內(nèi)阻及電池的安全性。

　　4.電池安全性

　　此外，隔膜的自關(guān)閉技能在電池安全性方面至關(guān)重要。自關(guān)閉機(jī)理要求隔膜在過載大量放熱，溫度升高過高，接近材料熔點(diǎn)時(shí)隔膜結(jié)構(gòu)中孔隙閉合，成功隔絕離子穿梭，停止正負(fù)極反應(yīng)形成斷路，以在過熱情況下防止電池爆炸。

　　5.浸潤(rùn)性

　　鋰電池隔膜的浸潤(rùn)性也是評(píng)價(jià)隔膜性能好壞的標(biāo)準(zhǔn)之一，為保證離子的順利傳輸，隔膜需要和電解液充分接觸，有良好的浸潤(rùn)性、與電解液的滲透能力和離子穿透能力。

　　鋰電池隔膜材料的發(fā)展趨勢(shì)

　　鋰電池隔膜成為鋰離子電池生產(chǎn)的關(guān)鍵材料之一，乃至其產(chǎn)業(yè)鏈的重要組成部分。因隔膜的生產(chǎn)工藝具有較高的技術(shù)壁壘，其成本約占鋰離子電池成本的10%-20%，毛利率可達(dá)50%-60%，是四大主要材料中毛利率最高的產(chǎn)品，因此，鋰電池隔膜也被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈中最具投資價(jià)值的行業(yè)之一。

　　鋰電池隔膜材料產(chǎn)能擴(kuò)張趨勢(shì)明顯，為滿足市場(chǎng)需求，提升競(jìng)爭(zhēng)力，星源材質(zhì)也積極擴(kuò)張產(chǎn)能。目前，勝利精密的新能源業(yè)務(wù)包括鋰電池濕法隔膜和智能汽車制造業(yè)務(wù)即鋰電池濕法隔膜的生產(chǎn)、研發(fā)及智能汽車核心結(jié)構(gòu)模組的生產(chǎn)制造，主要提供濕法基膜、涂覆膜和中控顯示模組的結(jié)構(gòu)件等產(chǎn)品。

　　未來鋰電池隔膜行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)將加劇，2019年我國(guó)鋰電池隔膜產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到14.35億平方米;隨著新增產(chǎn)能逐步投產(chǎn)，我國(guó)的鋰電池隔膜或?qū)⒊霈F(xiàn)嚴(yán)重的供大于求局面;屆時(shí)，鋰電池隔膜的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將進(jìn)一步加劇，慘烈價(jià)格戰(zhàn)或不可避免。到時(shí)，只有那些握有核心技術(shù)、具備強(qiáng)大研發(fā)能力和具有優(yōu)秀財(cái)務(wù)表現(xiàn)的企業(yè)才能在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中勝出并發(fā)展壯大，而其余企業(yè)只能被淘汰、黯然退出。

　　鋰離子電池隔膜材料的發(fā)展?fàn)顩r

　　2019年鋰電池隔膜市場(chǎng)可以說是很不好，一是受前期國(guó)家投資政策影響，產(chǎn)能嚴(yán)重過剩;二是國(guó)家新能源產(chǎn)業(yè)政策影響，國(guó)家對(duì)動(dòng)力汽車的補(bǔ)貼下滑，補(bǔ)貼要求提高，部分鋰電池廠家資金鏈方面出現(xiàn)較大問題，鋰電池廠家對(duì)隔膜供應(yīng)商在價(jià)格、質(zhì)量、賬期等方面也提出了新的要求。

　　我國(guó)鋰電池隔膜行業(yè)處于高速發(fā)展的階段，濕法隔膜逐漸成為主流的技術(shù)路線，但同時(shí)國(guó)產(chǎn)隔膜整體技術(shù)水平與國(guó)際一線公司技術(shù)水平還有較大差距。在技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域，傳統(tǒng)的聚烯烴隔膜已無法滿足當(dāng)前鋰電池的需求，高孔隙率、高熱阻、高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、對(duì)電解液具有良好浸潤(rùn)性是今后鋰離子電池的發(fā)展方向。

　　綜上，目前鋰電池隔膜行業(yè)處于一個(gè)寒冰期，整個(gè)行業(yè)需要重新洗牌，等你挺過這一輪，又是一個(gè)艷陽(yáng)天！