在鋰離子電池充放電過程中,隔膜阻止正負極接觸但允許鋰離子自由通過,其成本占比約為10%~20%,其性能的優劣直接影響電池內阻、放電容量、循環使用壽命以及電池安全性能。目前市售的隔膜材質主要為聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP),產品主要有PE單層、PE多層、PP單層和PP/PE/PP三層。單純的聚烯烴材料存在許多缺陷,其高溫性、孔隙率及對電解液的親和力等性能均需要通過涂覆改性來改善提升。
涂覆改性主要包括無機-有機改性和有機-有機改性。無機-有機改性的涂覆材料以 Al2O3、AlOOH為代表,還包括SiO2、TiO2、ZrO2、MgO 等無機粒子,通常采用PVDF、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等為黏合劑。無機-有機復合隔膜既可以表現出聚合物隔膜的柔韌性又兼具了無機粒子優異的熱穩定性和電解液親和性;有機-有機改性的涂覆材料以PVDF為代表,還包括聚丙烯腈(PAN)、PMMA和多種材料的混合物。
電池隔膜的各項關鍵性能及作用
涂覆隔膜具有可定制化設計和生產的特點,隔膜企業可以根據不同鋰離子電池企業的需求(如高鎳三元鋰電池),定制化生產不同性能和規格的涂覆隔膜產品。目前,高端隔膜材料的發展主要圍繞輕薄化(厚度減小)、適當高孔隙率、良好吸液性、高安全性(耐高溫性)、低成本方向需求進行研究和開發,在當前國內隔膜龍頭企業已掌握濕法聚烯烴隔膜、涂覆隔膜等高端隔膜技術的現狀下,涂覆材料及涂覆工藝的優化成為重中之重的關鍵。
鋰電池涂覆材料已經發展成為支持隔膜涂覆的完整產業,涵蓋無機粉體材料、高分子粘合劑、鋰電功能助劑、電解質功能粉體等多個領域,并將在未來幾年內快速發展并形成新的產業鏈。那么,在材料上,未來將往哪些方向做出創新與突破呢?
如果您想了解這方面的內容,請關注12月25-27日在珠海舉辦的“2022年全國新能源粉體材料暨增效輔材創新發展論壇”,屆時將由來自泰州衡川新能源材料科技有限公司的副總經理王玉來先生,為大家分享報告“隔膜涂覆材料現狀及發展趨勢”。報告內容主要圍繞著以下幾個方面:(1)鋰電池技術發展及隔膜技術需求;(2)基于產業化設計的涂層技術及趨勢;(3)涂層材料現狀分析與改進;(4)新型界面功能涂覆材料的設計;(5)未來涂層材料技術展望。
干貨滿滿,聚焦于產業化的未來方向,會議即將到來,有興趣就快快行動吧!
報告人簡介
王玉來,泰州衡川新能源材料科技有限公司副總經理, 畢業于天津大學高分子化工專業,研究生學歷,2020年-2023年評為江蘇省委組織部認定的“雙創人才”。
從事聚合物鋰電池及隔膜涂覆事業近20年,供職天津力神電池公司期間,作為國內最早凝膠型隔膜的發明人,主導了聚合物凝膠型隔膜的第一代產業化項目,核心發明專利6項;目前全面負責泰州衡川新能源材料科技有限公司涂布中心的技術及生產運營工作。
珠海新能源粉體材料論壇會務組
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作者:粉體圈
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