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一文带你看懂"锂电池隔膜"

时间:2023-07-26 来源: 浏览:

一文带你看懂"锂电池隔膜"

朴小烯 电池隔膜
电池隔膜

LP_lidian

聚焦锂电新材料

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隔膜的定义

隔膜是离子电池的重要组成部分,它位于电池内部正负极之间,保证理离子通过的同时,阻碍电子传输。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。

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对隔膜的要求

根据特定的电池和应用选择隔膜时,必须考虑几点因素,权衡每种隔膜的特点和使用要求,基本要求隔膜具有如下特点:

①电子绝缘性;

②易被电解液浸润,且电解液浸润后的电阻最小;

③力学性能和结构稳定性好;

④对电解液、杂质、正负极反应物具有很好的化学稳定性 :

⑤能够有效阻止两极间粒子、胶体或可溶物的迁移。

此外根据电池应用不同,可调整要求,总之是性能良好、安全性高和成本低。

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隔膜的种类

锂离子电池隔膜的分类

根据物理、化学特性的差异,电池隔膜可以分为:织造膜、非织造膜(无纺布)、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜等几类。

虽然类型繁多,至今商品化理电池隔膜材料主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。

由于锂在水溶剂会发生反应,且非水电解质在高电压下稳定,故所有钾电池采用的都是非水电解质,鲤离子二次电池可分为三类,其对应的隔膜材质大致如下:

1.液态电解液型电池(聚烯烃 PE、PP、PP/PE/PP)

2.凝胶电解质(聚合物和液态混合型)型电池(聚偏氟乙烯或聚烯烃)

3.固态电解质型电池( 局环氧乙烷-锂盐)

PP/PE/PP的设计优点

由于聚烯烃出色的力学性能、化学稳定性及成本不高,被广泛使用其中以PP、PE及两者混合PP/PE/PP使用较多。其厚度约20~几百um,孔径在0.05~0.5 μm。

PE:熔点低使其具有热保险的作用。当温度接近聚合物熔点时,隔膜的孔闭合,能完全或部分切断电池内部电流,阻止电池内部继续产生焦耳热,提高电池安全性。

PP:熔点165C较PE(135C)高,即使PE融化闭孔,电流阻断,高熔点的PP扔保持了隔膜的结构完整性。

陶瓷隔膜的特点

将柔韧的聚烯烃隔膜和具有化学、热力学电阻等优势的亲水陶瓷材料结合在一起就形成了陶瓷隔膜。

陶瓷材料,例如铝、硅、锌都被涂覆和固化在光滑的基体表面。陶瓷隔膜具有优异的高温稳定性、出色的化学惰性和良好的润湿性此外,还有的研究在基体表面涂覆金属氧化物溶胶-凝胶层、聚合物、表面活性剂、亲水单体等等。

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隔膜的制备工艺

主要分为两种,干法和湿法。

湿法(相转变工艺):湿法又称相分离法或热致相分离法,将液态烃或小分子物质与聚烧烃树脂混合,加热熔融后,形成均匀的混合物,然后降温进行相分离,压制得膜片,再将膜片加热至接近熔点温度,进行双向拉伸使分子链取向,最后保温一定时间用易挥发物质洗脱残留的溶剂,制备出相互贯通的微孔膜典型的湿法工艺公司包括旭化成、东燃、三菱化学、日东电工公司湿法工艺的不足之处在于,要处理大量用过的溶剂,而对这些溶剂的回收很困难。

干法:基本流程是熔聚烯烃树脂、挤出成膜、制成结晶性聚合物膜,经过结晶化处理、退火后,得到高度取向的多层结构,在高温下进一步拉伸,将结晶面进行剥离形成多孔结构,可以增加薄膜的孔径。

干法工艺不需要任何溶剂,在技术上时很简便的。干法工艺典型公司有日本宇部Celgard等

单向拉伸的隔膜仅在一个方向上具有较高强度,而双向拉伸的薄膜在纵向和横向上都有较高强度。但是使用上,双向拉伸的隔膜并不太多,因为其横向方向在高温下的收缩易导致正负极短路。

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隔膜的表征

隔膜的表征主要通过结构特性和功能特性两个角度结构特性包括化学分子和微晶的性质、厚度、孔径、孔径分布、孔隙率和其他相关的化学和物理性质,如化学稳定性和吸液能力。

功能特性包括电阻率、渗透性、离子传输能力等。每个特性参数都对隔膜的性能有很大的影响(自行了解),需要选择合适的设计参数。

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总结

1.隔膜越薄越好,电池容量越高

2.离子传输和阻止电子传导。

3.物理化学性能好,不易折损,耐化学腐蚀。

隔膜是一种阻碍电子的隔膜,同时要求通过控制其厚度和孔隙达到符合要求的离子传输率,没有完美的隔膜,只有最合适的隔膜。低成本、高性能、更安全的隔膜始终是隔膜的研发方向 !

会议通知

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各有关单位:

大力发展新能源产业,是落实我国碳减排目标、构建双循环发展格局的有力支撑。近年来随着全球新能源开发利用规模不断扩大,应用成本快速下降,以风电、光伏、电动汽车和氢能为代表的新能源产业已成为世界能源版图中最为热门的竞争领域。2022年新能源产业逆势而上,新能源车迎来爆发式增长,新能源乘用车累计批发销量为649.8万辆,同比增长96.3%。在新能源汽车的强劲需求的带动下,动力电池产业迎来了快速发展,成为近年来增长最快的产业赛道之一,正极、负极和隔膜、电解液等新能源材料领域同样进入高速扩产期。

为促进锂电行业新能源材料产业的交流与合作,搭建企业之间交流对接平台,朴烯晶拟定于在宁德召开“2023全国锂电材料行业峰会暨首届宁德论坛”,诚邀新能源汽车、动力电池、正极、负极、电解液、隔膜等新能源材料上下游产业链的国内外技术顶尖教授、资深领袖、行业精英、实战专家、龙头企业与终端工厂技术专家齐聚上海,共同探讨新能源材料的现状、进展、未来以及合作机会,促进上下游产业资源衔接与合作共赢。

一、

会议组织

(一)会议名称:2023全国锂电材料行业峰会暨首届宁德论坛

(二)会议主题:新材料 新技术 新发展 新方向

(三)会议时间:2023年8月21 - 8月22

(四)会议地点:福建宁德

(五)主办单位:朴烯晶新能源材料(上海)有限公司

(六)承办单位:上海聚朴新材料科技有限公司

(七)会议议程:全体大会及参观宁德时代

(八)宣传平台:

二、

会议主要内容

1. 技术交流:为我国从事新能源产业科学研究、开发和产业化的专家、学者、政府有关的管理部门和领导、企业家及其它相关人员搭建一个交流平台,交流和共享研究的最新成果,达到互相促进、共同提高的目标。

2. 产业对接:新能源汽车、动力电池、储能电池、正极材料、负极材料、电解液材料、隔膜材料、新能源电池封装材料、设备等专项对接。

3. 参会代表:新能源汽车生产企业、动力电池企业、正极材料、负极材料、电解液材料、隔膜材料、新能源电池封装材料等新能源材料企业、国内外技术顶尖教授、加工设备厂商等。

三、

会议议题

1、面向全球的中国锂电产业链机会与挑战

2、新能源汽车、锂电池行业相关国家政策解读

3、新势力主机厂对动力电池的需求

4、锂电池及隔膜行业情况与发展趋势探讨

5、锂电行业发展变局中的隔膜材料趋势与展望

6、高容量电芯正负极材料的研究与进展

7、磷酸铁锂材料迭代与产业化应用

8、富锂锰基正极材料的可控制备与性能研究

9、新能源汽车电池负极材料的技术发展与成本趋势

10、负极石墨化现状及工艺升级突破方向——降本增效

11、添加剂在锂电电解液中的应用

12、动力锂电池隔膜工艺技术与专用料开发情况探讨

13、特种膜技术助力新能源材料产业节能降耗

14、锂电池隔膜生产线维修保养与节能技术交流

15、锂电池隔膜最新涂覆技术探讨

16、粘合剂产品在高性能锂电池(组)中 的应用

17、新能源电池封装材料创新及应用

18、锂电池软包装用铝塑封装膜市场与工艺技术探讨

……

议题持续更新中

四、

收费标准

2588元/人(含参会费、资料费、会议期间用餐费,不包含酒店及差旅费)

户名:上海聚朴新材料科技有限公司

纳税人识别号:91310104MA1FR77Y1Q

开户行:交通银行股份有限公司上海漕河泾支行

银行帐号:310066632018800043686

五、

报名方式

大会报名及酒店预订请联系:

江女士:18917389576

王女士:18916907923

微信:wenlong113818 /  longpu-66(微信)

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参会报名请扫描下方二维码会务组将15日内

发送参会回执到您预留邮箱报名以提交回执为准 或发送会议回执至:

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