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。未來隔膜材料復合化也是性能提升的重要手段。

　　鋰電池隔膜的關鍵材料的分析

　　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、熱力學性能、電絕緣性能均優異的材料。PET類隔膜最具代表性的產品是德國Degussa公司開發的以PET隔膜為基底，陶瓷顆粒涂覆的復合膜，其表現出優異的耐熱性能，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，具有優異的熱穩定性、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性質。

　　聚對苯撐苯并二唑

　　新型高分子材料PBO(聚對苯撐苯并二唑)是一種具有優異力學性能、熱穩定性、阻燃性的有機纖維。其基體是一種線性鏈狀結構聚合物，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展的動力支撐,可謂是全球新能源汽車企業的“兵家必爭之地”。

　　鋰電池的結構中，隔膜是關鍵的內層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結構、內阻等，直接影響鋰電池的容量、循環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展，消費電子產品廣泛應用并且高頻迭代，新能源汽車在政策驅動下迅速推廣普及，鋰電池作為綠色環保能源的價值凸顯。隔膜是組成鋰電池的四大關鍵材料之一，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。因此，隔膜對于鋰電池的質量和安全性能有著重要的影響。

　　通過對國內外鋰電池隔膜十年來的專利情況的分析，我們認為日本企業技術水平領先，幾乎處于壟斷地位。國內鋰電池隔膜企業起步較晚，但專利成果產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展，不僅僅局限于聚乙烯和聚丙烯類。隔膜結構形態調控正在研發中，但目前要克服生產率低，成本高的劣勢。未來隔膜材料復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域，行業競爭將日趨激烈。就在此前不久，已有創新股份、璞泰來等多家上市公司發布公告，表示要大規模進軍鋰電池隔膜領域。這既反映出隔膜行業技術日益成熟，正吸引越來越多的企業進入，也預示著行業競爭將日趨激烈。