一文看懂国内依靠进口的锂离子电池隔膜技术.docx

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1、一文看懂国内依靠进口的锂离子电池隔膜技术导语：作为一个锂离子电池加工和消费大国，我国已经根本形成从矿产资源、电池材料和配件到锂离子电池及终端使用产品的完好产业链。作为一个锂离子电池加工和消费大国，我国已经根本形成从矿产资源、电池材料和配件到锂离子电池及终端使用产品的完好产业链。近年度来，我国锂离子电池市场一直保持快速上升的形式，我国锂离子电池市场规模由2020年度的277亿元增至2021年度的850亿元，年度均复合上升率高达32.4%。固然我国的锂离子电池市场呈现欣欣向荣的景象，但我国不是一个锂离子电池强国，以下从锂离子电池隔膜和铝塑膜两方面谈一谈我们的缺乏。隔膜1锂离子电池隔膜的用处隔膜是锂

2、离子电池的紧要组成局部，它位于电池内部正负极之间，保证锂离子通过的同时，阻碍电子传输。隔膜的性能决定了电池的界面构造、内阻等，笔直影响电池的容量、循环和平安性能等特性，性能优异的隔膜对进步电池的综合性能具有紧要的用处。2锂离子电池对隔膜的要求锂离子电池对隔膜的要求包括：(1)具有电子绝缘性，保证正负极的机械隔离;(2)有一定的孔径和孔隙率，保证低的电阻和高的离子电导率，对锂离子有很好的透过性;(3)耐电解液腐蚀，有足够的化学和电化学稳定性，这是由于电解质的溶剂为强极性的有机化合物;(4)具有良好的电解液的浸润性，并且吸液保湿才能强;(5)力学稳定性高，包括穿刺强度、拉伸强度等，但厚度尽可能小;

3、(6)空间稳定性和平整性好;(7)热稳定性和自动关断保护性能好;(8)受热收缩率小，否那么会引起短路，引发电池热失控。除此之外，动力锂离子电池通常采用复合膜，对隔膜的要求更高。3锂离子电池隔膜分类根据物理、化学特性的差异，锂离子电池隔膜可以分为：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。固然类型繁多，至今商品化锂离子电池隔膜材料紧要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。4锂离子电池隔膜工艺目前，锂离子电池隔膜制备方法紧要有湿法和干法。湿法又称相别离法或者热致相别离法，将液态烃或者小分子物质与聚烯烃树脂混合，加热熔融后，形成平均的混合物，然后降温进展相别离，压制得膜片，再将膜片加热至

4、接近熔点温度，进展双向拉伸使分子链取向，最后保温一按时间，用易挥发物质洗脱残留的溶剂，制备出互相贯穿的微孔膜。干法是将聚烯烃树脂熔融、挤压、吹膜制成结晶性聚合物薄膜，经过结晶化解决、退火后，得到高度取向的多层构造，在高温下进一步拉伸，将结晶面进展剥离，形成多孔构造，可以新增薄膜的孔径。湿法和干法各有优缺点，其中，湿法工艺薄膜孔径小而且平均，薄膜更薄，但是投资大，工艺复杂，环境污染大;而干法工艺相对简单，附加值高，环境友好，但孔径和孔隙率难以控制，产品难以做薄。5两种锂离子电池隔膜工艺核心技术有关湿法工艺来讲，树脂与添加剂的挤出混合经过和拉伸经过是该工艺的两大核心问题。挤出经过要求物料混合效果好

5、、塑化才能强、挤出经过稳定，拉伸经过决定了分子链的取向和制孔剂分布是不是平均。有关干法工艺来讲，除了挤出混合经过外，熔融牵伸比和热解决都是核心经过。目前，全球制造隔膜的厂家以湿法为主，湿法隔膜的价格较贵，将来湿法隔膜在动力锂离子电池中仍将走高端的市场道路，而中低端动力锂离子电池仍将以干法为主。6全球锂离子电池隔膜公司全球范围内的锂离子电池隔膜的市场需求量呈逐年度递增的趋势，隔膜出货量从2020年度的2.4亿平米增至2021年度的11.85亿平米。日本旭化成、日本东燃化学和美国Celgard(Celgard于2021年度二月被湿法技术代表公司旭化成收买，干法加工线停产并新建立湿法加工线)是隔膜三

6、巨头，占据的全球市场份额曾高达77%。但随着韩国和我国公司的崛起，三巨头的份额在快速下降，2021年度占比56%左右。7我国锂离子电池隔膜差距锂离子电池隔膜是四大材料中技术壁垒最高的局部，其本钱占比仅次于正极材料，约为10%14%，在一些高端电池中，隔膜本钱占比甚至到达20%。我国锂离子电池隔膜在干法工艺上已经获得重大冲破，目前已经具备国际一流的制造程度。但在湿法隔膜范畴，国内隔膜公司受限于工艺、技术等多方面因素，产品程度还较低，加工设备紧要依靠进口。我国的隔膜产品在厚度、强度、孔隙率一致性方面与国外产品有较大差距，产品批次一致性也有待进步。铝塑膜1锂离子电池铝塑膜的用处铝塑膜是锂离子电池五大

7、材料之一，是软包锂离子电池封装材料。铝塑膜由外层尼龙层/粘合剂/中间层铝箔/粘合剂/内层热封层，共五层组成，每层功能要求都比拟高。典型的铝塑膜构造如下列图所示：2锂离子电池对铝塑膜的要求铝塑膜的阻隔才能、耐穿刺才能、电解液稳定性、耐高温性和绝缘性影响着锂离子电池的使用性能。任何一个方面有所缺失，都有可能导致电池性能下降，笔直报废。铝塑膜采用精细涂布技术加工，目前，日本公司具有世界上最先进的精细涂布技术。3锂离子电池铝塑膜工艺干法和热法工艺是铝塑膜紧要采用的加工工艺。干法工艺是铝和聚丙烯用粘合剂粘结后笔直压合而成，热法工艺是铝和聚丙烯之间用MPP接着，在缓慢升温升压热压合而成。干法加工的铝塑膜薄

8、，外观好，具有优良的深冲性能和防短路性能，且工艺简单、本钱低，然而与热法相比，耐电解液和抗水性能较差;热法的优势在耐电解液和抗水性能好，但是深冲成型性能、防短路性能不如干法，外观和裁切性差。4全球锂离子电池铝塑膜公司在软包锂离子电池中铝塑膜起到关键的用处，一般占到电芯本钱的15-20%左右。然而国内由于技术的缺乏，铝塑膜市场占比非常少，占比缺乏5%。目前国内铝塑膜市场90%份额被日本厂商垄断，紧要是DNP(大日本印刷)、昭和电工和TT占据。铝塑膜作为尚未实现国产化的锂电材料，其毛利率高达60-80%。据估计，目前铝塑膜全球市场空间仅为数十亿元，随着下游需求放量，行业增速有望超过40%，潜在市场

9、规模将达百亿级别。5我国锂离子电池铝塑膜差距作为软包电池的核心材料，铝塑膜的加工技术难度远高于隔膜、正极、负极、电解液，是锂离子电池行业内三大高技术之一。从产品性能上看，我国铝塑膜产品与国外产品存在较大差距，紧要表今朝：铝箔外表解决工艺落后、污染大;铝箔的水解决会出现“氢脆，导致铝塑膜耐拆度差;铝箔外表挺度不够，良品率差;聚丙烯与高导热的铝箔外表复合时易卷曲，出现层状结晶;国内胶粘剂配方工艺较差，易出现分层剥离问题。由于这些加工工艺技术的缺乏，我国加工的铝塑膜产品冲深最大在5mm左右，始终无法到达良好的性能要求。而国外可到达8mm，有的甚至到达12mm，总体与国外产品还有一定差距;厚度方面，国内铝塑膜最薄只能做到70m，量产的有112、88和72m，而日本铝塑膜最薄可以做到40m，65和48m的也实现量产。为甚么铝塑膜的制造技术难以冲破，总体来讲紧要是材料、设备、工艺方面存在缺乏，其技术难度紧要在于工艺的控制反响条件的准确控制。0