锂离子电池隔膜的研究及发展现状2626985621.docx

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1、比亚迪与佛山塑胶集团合资扩建锂离子电池隔膜项目2009/10/223/088:42 来源:路路透 中中国电池和和汽车生产产商比比亚迪股份份落实与在在深交所挂挂牌的佛山山塑胶集团团股份有限限公司合资资扩建锂离离子电池隔隔膜项目,涉涉资的总投投资额约11.05亿亿元人民币币。这这是继比亚亚迪收购美美的集团旗旗下三湘客客车,拓展展新能源客客车业务后后,另一项项投资计划划。深深圳A股上上市的佛塑塑股份发表表公告称,与与比亚迪及及佛塑旗下下负责锂离离子电池隔隔膜业务的的管理层及及技术人员员,成立合合资公司佛佛山金辉,兴兴建年产能能4,5000万平方方米(约5542吨)锂离子电电池隔膜,料料项目投产产后每

2、年的的新增收入入及税后利利润分别为为2.299亿元人民民币及6,250万万人民币。比比亚迪、佛佛塑及佛塑塑相关管理理层与技术术人员,会会分别占佛佛山金辉的的39.3375%、448.1225%及112.5%股权,除除佛塑会以以三水佛塑塑工业园445.3亩亩土地加现现金投入,另另两股东均均以现金注注资。技术指标项 目指 标指 标指 标备注外 观平整无破损损平整无破损损平整无破损损膜 厚 (mm)162202252膜 宽 (ccm)4140.0554140.0554140.055根据用户需需求确定宽宽度纵向热回缩缩率4%4%4%横向热回缩缩率1%1%1%透 气 性性 (S)162001624418

3、255孔 隙 率率40600%35555%30500%深圳市科思思源电子有有限公司联联系方式:联系人:刘妙丽经经理(女女士) 电话:886 07755 2299244995 移动电电话:13371533833996 传传真:866 07555 2773349967 公公司地址:广东 深深圳市宝安安区 福永永街道怀德德社区咸田田三区富德德商务大厦厦9楼锂电池隔膜膜国内最大大制造基地地落户新区区本报讯(记记者 柯季季/文 管管强/图)111月199日上午,我我市高新技技术产业又又一重大建建设项目深圳市市星源材质质科技股份份有限公司司锂电池隔隔膜制造基基地在光明明新区奠基基。据了解解,该项目目是我市

4、目目前惟一的的锂电池隔隔膜制造基基地,建成成投产后,将将打破国外外企业在锂锂电池隔膜膜产业对我我国的垄断断和封锁,弥弥补我市新新能源产业业链的缺失失环节,对对于促进我我市新能源源产业发展展、加快产产业结构调调整将起到到积极作用用。市委常常委、常务务副市长许许勤,市政政府副秘书书长高国辉辉,光明新新区党工委委书记田夫夫,新区党党工委副书书记、管委委会主任张张恒春,新新区党工委委副书记、管管委会副主主任叶健德德等出席了了项目奠基基仪式。“星源源材质公司司是我市从从事新材料料、新能源源高新技术术产业的一一家民营领领军骨干企企业。近几几年来,星星源材质公公司发展势势头良好,实实现了锂电电池隔膜生生产关

5、键技技术的突破破,填补了了国内该行行业的空白白,并被评评为国家火火炬计划重重点企业。星星源材质公公司的壮大大是深圳高高新技术产产业迅猛发发展的象征征,也是市市委、市政政府营造的的良好创业业环境的最最好印证。”许许勤在奠基基仪式上说说,随着星星源材质公公司光明新新区锂电池池隔膜制造造基地的建建成,星源源材质的发发展必将进进入新的里里程碑。他他希望星源源材质公司司不断加大大功能膜材材料的研发发力度,努努力把“星星源材质”打打造成真正正意义的民民族品牌,成成为国内功功能膜材料料行业的龙龙头企业,为为中国的新新材料、新新能源产业业,为深圳圳高科技的的发展做出出更大的贡贡献。张恒春春说,该项项目建成投投

6、产后,对对于促进光光明新区新新能源产业业发展、加加快新区产产业结构调调整将起到到积极作用用。他表示示,新区高高度重视发发展新能源源产业,希希望星源材材质公司抓抓住机遇,加加快发展,做做强做大,努努力成为新新能源行业业的领军骨骨干企业,为为将新区建建设成为“绿绿色新城、创创业新城、和和谐新城”,为为把我市建建设成为国国家新能源源产业重要要基地和低低碳经济的的先锋城市市做出积极极的贡献。新新区将进一一步优化企企业服务,加加快完善基基础设施,加加紧搭建各各类公共服服务平台,形形成产业综综合服务体体系,努力力为包括星星源材质公公司在内的的新区广大大企业提供供更加高效效的优质服服务。相关新新闻基地建建成

7、后年产产值超100亿本报讯讯(记者 柯季)昨昨日奠基的的锂电池隔隔膜光明新新区制造基基地预计投投资人民币币8亿元,新新建12条条干法生产产线和两条条湿法生产产线,预计计在20113年全部部建成。深圳市市星源材质质科技有限限公司是一一家专业从从事微孔隔隔膜研发、生生产、销售售的新材料料新能源类类高新技术术企业,其其干法和湿湿法制备锂锂电池隔膜膜技术具有有自主知识识产权,填填补了我国国锂电池隔隔膜产业化化关键技术术的空白,完完善了我国国锂电池产产业链,被被评为国家家火炬计划划重点企业业。光明新新区制造基基地项目完完成后,将将达到年产产锂电池隔隔膜1.22亿平方米米的产业规规模,年产产值超100亿元

8、,年年税收超22亿元,成成为全国最最大的锂电电池隔膜制制造基地。名词解解释锂电池池隔膜锂电池池因能量密密度高、循循环寿命长长、质量轻轻、体积小小等特性,又又具有安全全、可靠且且能快速充充放电等优优点,成为为近年来新新型电源技技术研究的的热点,在在高能量和和高功率领领域备受欢欢迎。在锂锂电池的结结构中,隔隔膜是关键键的内层组组件之一。隔隔膜采用塑塑料膜制成成,可隔离离电池正负负极,以防防止出现短短路;还可可以在电池池过热时,通通过闭孔功功能来阻隔隔电池中的的电流传导导。隔膜的的性能决定定了电池的的界面结构构、内阻等等,直接影影响电池的的容量、循循环性能以以及安全性性能等特性性,性能优优异的隔膜膜

9、对提高电电池的综合合性能具有有重要的作作用。目前前60%70%的的隔膜市场场主要采用用湿法双向向拉伸工艺艺,因为湿湿法双向拉拉伸纵向横横向更加均均匀平衡。而而且湿法主主要用于高高端隔膜,干干法用于中中低端产品品。2012年年新能源将将令锂电池池隔膜需求求翻10倍倍据中投顾问问汽车行业业分析师李李胜茂指出出,随着新新能源汽车车的逐渐推推广,未来来对动力锂锂电池材料料的需求将将得到引爆爆。现在虽虽然中国电电动自行车车、摩托车车等轻型电电动车保有有量已超过过50000万辆,稳稳居世界第第一,由此此派生出的的电池生产产厂家也为为数众多。然然而,一些些关键的技技术,仍被被国外掌握握,锂电池池中的隔膜膜与

10、电解液液,便是例例证。 锂离子电池池因具有工工作电压高高、能量密密度大(重量轻)、无记忆忆效应、循循环寿命长长和无污染染等优点,成成为各类电电子产品的的主力电源源,全球锂锂离子电池池的需求量量年均递增增30%以上上,市场非非常庞大,中中国目前锂锂离子电池池生产量占占世界总量量的三分之之一以上,100多家锂电生产企业对锂离子电池材料需求殷切,锂离子电池由正负电极、电解质及聚合物隔离膜组成,隔膜系锂电材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料,毛利率通常达到70%以上,占了锂电池成本的20-30%。锂离子电池隔离膜一般采用聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)单层微孔膜,以及由PP和PE复合的多层微孔膜作为隔离

11、膜,以聚丙烯为例,其原料成本约8千元/吨,而将其加工成隔膜后,其价值可达到300万元/吨,大幅升值几百倍。从外观上看看,它与普普通的白色色塑料没什什么明显区区别,但在在锂电池的的结构中,隔隔膜却是关关键的内层层组件之一一。隔膜的的性能,直直接影响着着电池的容容量、循环环性能以及及安全性能能等特性。佛佛塑股份总总工程师、金金辉公司董董事长吴耀耀根指出,由由于技术含含量很高,隔隔膜是锂电电池中最后后国产化的的产品,而而现在公司司已经掌握握了隔膜的的核心技术术。目前,国国内年需求求大概是11.3亿平平方米,而而金辉公司司做了12200多万万平方米。据中投顾问问发布的2008-2010年中国新能源汽车

12、产业分析及投资咨询报告指出,到2012年如果形成100万辆混合动力汽车的规模,电池隔膜需要将近4亿平方米,而目前国内隔膜的总产能只有1.3亿平米。未来动力电池可能将是翻番式的增长,其需求将是手机电池的10倍以上。聚合物薄膜膜在薄膜太太阳能电池池中同样具具有广阔的的应用空间间,开发生生产锂电池池隔离膜、太太阳能光伏伏新材料是是制膜企业业产业升级级的大方向向。但国内内能够生产产隔膜的企企业屈指可可数,导致致一直受制制于国外进进口,价格格居高不下下,这是锂锂电制造成成本很高的的一个主要要原因,当当然也是影影响锂电应应用的重要要原因之一一。目前,国内内能生产隔隔膜的企业业仅有星源源科技、金金辉高科两两

13、家技术相相对成熟,市市场供应量量严重不足足,大部分分依赖进口口,市场主主要被日本本旭化成工工业、东燃燃化学,及及美国Ceelgarrd把持。隔隔膜具有典典型的“高技术、高高资本”特点,而而且项目周周期很长,投投资风险较较大,国内内企业的投投资热情并并不高。预计全球对对聚乙烯、聚聚丙烯和芳芳烃等主要要石化产品品的需求将将以高于全全球GDPP2-3%的速度增增长,而亚亚洲增速最最快。为此此,世界领领先的石油油和石化企企业埃克森森美孚化工工正在积极极投资以满满足这一不不断增长的的需求。通通过正在中中国福建建建设的合资资企业和在在新加坡建建设新的石石化装置,使使其世界级级石化装置置的产能增增加一倍以以

14、上。同时时,还在推推动沙特和和卡塔尔的的大型投资资项目,并并在韩国建建设一家新新的锂电池池隔膜厂。尽管发展隔隔膜对促进进锂电产业业具有重大大意义,但但从投资角角度言,隔隔膜具有典典型的“高技术、高高资本”特点,且且项目从启启动到投产产运行周期期很长,投投资风险较较大,一定定程度上阻阻碍了国内内企业对这这一重要领领域的投资资。锂离子电池池隔膜的研研究及发展展现状樊孝红,蔡蔡朝辉,吴吴耀根,叶叶舒展,徐徐冰(佛山塑料料集团股份份有限公司司,广东佛佛山5288000) 摘摘要:综述述了隔膜的的主要作用用及性能、国国内外研究究与发展现现状。重点点叙述了隔隔膜的制备备方法,对对干法和湿湿法的原理理、工艺

15、及及所制得的的隔膜性能能上的区别别进行了详详细的阐述述;同时简简单介绍了了隔膜的改改性研究现现状和新型型电池隔膜膜的发展,最最后对电池池隔膜的未未来发展趋趋势进行了了展望。 关关键词:锂锂离子电池池;隔膜;研究进展展 随随着信息、材材料和能源源技术的进进步,锂离离子电池以以其高比能能量、长循循环寿命、无无记忆效应应、安全可可靠以及能能快速充放放电等优点点而成为新新型电源技技术研究的的热点。锂锂离子电池池除广泛用用于日常熟熟知的手机机、笔记本本电脑以及及其他数码码电子产品品之外,电电动车的发发展也将带带动锂离子子电池的更更大需求,且且在航空航航天、航海海、人造卫卫星、小型型医疗、军军用通信设设备

16、等领域域中也得到到了应用,逐逐步代替传传统电池。据据统计,22007年年铅酸电池池在电池市市场中所占占份额下降降到50以下下,20007年以后后锂离子电电池已在市市场中占主主导地位。我我国近几年年在锂离子子电池产业业化方面取取得了可喜喜进展,已已成为全球球重要的锂锂离子电池池生产基地地,产量跃跃居全球第第三。目前前国内从事事锂离子电电池行业的的企业超过过百家,其其中深圳的的比亚迪、比比克,天津津的力神等等已发展成成为全球电电池行业的的骨干企业业。 随随着锂离子子电池应用用范围的进进一步扩大大,隔膜材材料的需求求量将进一一步增加。而而世界上只只有日本、美美国等少数数几个国家家拥有锂离离子电池聚聚

17、合物隔膜膜的生产技技术和相应应的规模化化生产,我我国在锂离离子电池隔隔膜的研究究与开发方方面起步较较晚,仍主主要依赖进进口,隔膜膜的平均售售价为815元m2,约占整整个电池成成本的14,从而导导致锂离子子电池市场场价格高居居不下,目目前国内880以上上的隔膜市市场被美、目目等国家垄垄断,国产产隔膜主要要在中、低低端市场使使用。实现现隔膜的国国产化,生生产优质的的国产化隔隔膜,能有有望降低整整个隔膜乃乃至锂离子子电池的市市场价格。 1 电池隔膜膜的主要作作用及性能能要求 电电池隔膜是是指在锂离离子电池正正极与负极极中间的聚聚合物隔膜膜,是锂离离子电池最最关键的部部分,对电电池安全性性和成本有有直

18、接影响响。其主要要作用有:隔离正、负负极并使电电池内的电电子不能自自由穿过;让电解质质液中的离离子在正负负极间自由由通过。其其锂离子传传导能力直直接关系到到锂离子电电池的整体体性能,其其隔离正负负极的作用用使电池在在过度充电电或者温度度升高的情情况下能限限制电流的的升高,防防止电池短短路引起爆爆炸,具有有微孔自闭闭保护作用用,对电池池使用者和和设备起到到安全保护护的作用。 隔隔膜性能的的优劣决定定电池的界界面结构和和内阻,进进而影响电电池的容量量、循环性性能、充放放电电流密密度等关键键特性,可可见,性能能优异的隔隔膜对提高高电池的综综合性能有有重要作用用。 对对隔膜的基基本要求是是:具有足足够

19、的隔离离性和电子子绝缘性,能能保证正负负极的机械械隔离和阻阻止活性物物质的迁移移;有一定定的孔径,对对锂离子有有很好的透透过性,保保证低电阻阻和高离子子传导率;由于锂离离子电池采采用有机溶溶剂和非水水电解液,因因此应具有有足够的化化学稳定性性和电化学学稳定性,有有一定的耐耐湿性和耐耐腐蚀性;对电解液液的浸润性性好,有足足够的吸液液保湿能力力和离子导导电性;具具有足够的的力学性能能和防震能能力,并且且厚度尽可可能小;自自动关断保保护性能好好。隔膜的的力学性能能是影响其其应用的一一个重要因因素,如果果隔膜破裂裂,就会发发生短路,降降低成品率率,因此要要求隔膜有有一定的强强度、弹性性和耐摩擦擦性能。

20、 2锂离离子电池隔隔膜制备方方法 聚聚乙烯(PPE)、聚聚丙烯(PPP)微孔孔膜具有较较高孔隙率率、较低的的电阻、较较高的抗撕撕裂强度、较较好的抗酸酸碱能力、良良好的弹性性及对非质质子溶剂的的保持性能能,因此锂锂离子电池池研究开发发初期用其其作为隔膜膜材料。目目前市场化化的锂离子子电池隔膜膜主要有单单层PE、单层层PP、3层PPPEPP复合膜膜。 锂锂离子电池池隔膜按制制备工艺的的不同可分分为干法和和湿法两大大类,主要要区别在于于隔膜微孔孔的成孔机机理不同。 21干法工艺艺 干干法是将聚聚烯烃树脂脂熔融、挤挤压、吹膜膜制成结晶晶性聚合物物薄膜,经过过结晶化处处理、退火火后,得到到高度取向向的多

21、层结结构,在高高温下进一一步拉伸,将将结晶界面面进行剥离离,形成多多孔结构,可可以增加薄薄膜的孔径径。干法按按拉伸方向向不同可分分为干法单单向拉伸和和双向拉伸伸。 干干法单向拉拉伸工艺是是通过硬弹弹性纤维的的方法,制制备出低结结晶度的高高取向PEE或PP隔膜,再再高温退火火获得高结结晶度的取取向薄膜。这种种薄膜先在低低温下进行行拉伸形成成银纹等缺缺陷,然后后在高温下下使缺陷拉拉开,形成成微孔。目目前美国CCelgaard公司司、日本宇宇部公司均均采用此种种工艺生产产单层PEE、PP以及3层PPPEPP复合膜膜。该工艺艺生产的隔隔膜具有扁扁长的微孔孔结构,由由于只进行行单向拉伸伸,隔膜的的横向强

22、度度比较差,但但横向几乎乎没有热收收缩。由于于受国外专专利保护,国国内采用单单向拉伸方方法制备隔隔膜的工业业化进展很很慢,目前前杭州的一一条生产线线通过在PPP中加入入成核剂以以及油类添添加剂来加加速退火过过程中的结结晶速率而而制备的单单层PP隔膜已已在市场上上销售。 干干法双向拉拉伸工艺是是中科院化化学研究所所20世纪90年代初初开发的具具有自主知知识产权的的工艺。通通过在PPP中加入具具有成核作作用的晶型改进进剂,利用用PP不同相相态间密度度的差异,在在拉伸过程程中发生晶晶型转变形形成微孔。与与单向拉伸伸相比,其其在横向方方向的强度度有所提高高,而且可可以根据隔隔膜对强度度的要求,适适当的

23、改变变横向和纵纵向的拉伸伸比来获得得所需性能能,同时双双向拉伸所所得的微孔孔的孔径更更加均匀,透透气性更好好。从20000年开开始,在国国家8633计划的支支持下,具具有自主知知识产权的的干法双向向拉伸制备备PP微孔膜膜的技术在在营口向阳阳化工厂进进行中试。Mxu等采用干法双向拉伸技术,制备了亚微米级孔径的微孔PP隔膜,其微孔具有很好的力学性能和渗透性能,平均孔隙率为3040,平均孔径为0. 05m。采用双向拉伸制成的隔膜的微孔外形基本上是圆形的,即有很好的渗透性和力学性能,孔径更加均匀。THYu介绍了制膜的另一种拉伸工艺,拉伸在极低的温度(如一198一70)下进行,然后在低于聚合物熔融温度的

24、条件下热固定,再在聚合物熔融温度下,以10 mms的速度拉伸,制备微孔膜。 干干法拉伸工工艺较简单单,且无污污染,是锂锂离子电池池隔膜制备备的常用方方法,但该该工艺存在在孔径及孔孔隙率较难难控制,拉拉伸比较小小,只有约约13,同时低低温拉伸时时容易导致致隔膜穿孔孔,产品不不能做得很很薄。 22湿法工艺艺 湿湿法又称相相分离法或或热致相分分离法,将将液态烃或或一些小分分子物质与与聚烯烃树树脂混合,加加热熔融后后,形成均均匀的混合合物,然后后降温进行行相分离,压压制得膜片片,再将膜膜片加热至至接近熔点点温度,进进行双向拉拉伸使分子子链取向,最最后保温一一定时间,用用易挥发物物质洗脱残残留的溶剂剂,

25、可制备备出相互贯贯通的微孔孔膜材料,此此方法适用用的材料范范围广。采采用该法的的公司有日日本的旭化化成、东然然、日东以以及美国的的Enteek等,用用湿法双向向拉伸方法法生产的隔隔膜孔径范范围处于相相微观界面面的尺寸数数量级,比比较小而均均匀,双向向的拉伸比比均可达到到57,因而隔隔膜性能呈呈现各向同同性,横向向拉伸强度度高,穿刺刺强度大,正正常的工艺艺流程不会会造成穿孔孔,产品可可以做得更更薄,使电电池能量密密度更高。国国内佛山塑塑料集团于于20044年建立了了一条采用用湿法工艺艺生产PEE隔膜的双双向拉伸生生产线,产产品于20005年底底在市场上上销售。 由由图1可以清晰晰看到干法法与湿法

26、制制得的电池池隔膜的表表面形态、孔孔径和分布布都有很大大的不同。湿湿法工艺可可以得到复复杂的三维维纤维状结结构的孔,孔孔的曲折度度相对较高高,而干法法工艺是拉拉伸成孔,因因此空隙狭狭长,成扁扁圆形,孔孔曲折度较较低。 3锂离离子电池隔隔膜的研究究现状 3.11多层隔膜 干干法工艺主主要以PPP为主要原原料,而湿湿法工艺主主要以PEE为主要原原料。因此此以干法工工艺制备的的隔膜通常常闭孔温度度较高,同同时熔断温温度也很高高,而以湿湿法工艺制制备的PEE隔膜闭孔孔温度较低低,熔断温温度也较低低。考虑到到安全性能能,锂离于于电池隔膜膜通常要求求具有较低低的闭孔温温度和较高高的熔断温温度,因此此,多层

27、隔隔膜的研究究受到广泛泛关注,多多层隔膜结结合了PEE和PP的优点点。Cellgardd公司主要要生产PPPPE双层和和PPPEPP 33层隔膜,33层隔膜具具有更好的的力学性能能,PE夹在2层PP之间可可以起到熔熔断保险丝丝的作用,为为电池提供供了更好的的安全保护护。Nittto DDenkoo公司采用用干燥拉伸伸法,从PPPPE双层隔隔膜中提取取了单层隔隔膜,其具具有PP和PE微孔结结构,在PPE熔点附附近,其阻阻抗增加,在在PP熔点以以下仍具有有很高的阻阻抗。Exxxon Mobiil公司采采用专有的的双向拉伸伸生产工艺艺,并以特特殊定制的的高耐热性性聚合物为为基础制成成了多层隔隔膜,在

28、1105下的热收收缩率仅在在13.55之间,孔孔隙率在550左右右,而破膜膜温度达到到了1800190,同时还还保持了较较好的闭孔孔温度和力力学性能;DSM Soluutechh公司采用用双轴拉伸伸法,以超超高相对分分子质量PPE为原料料生产的商商品名为SSoluppur的隔隔膜,具有有良好的电电化学性能能,平均面面密度为7716 ggm2,平均孔孔径为12 m,平均孔孔隙率为88090。F .G .BB .Obbms等研研究发现:Soluupur材材料具存低低曲率、高高强度和较较好的润湿湿性。 3 .2隔膜表表面改性 PE和和PP隔膜对对电解质的的亲和性较较差,研究究者对此进进行了大量量的改

29、性工工作,如在在PE、PE微孔膜膜的表面接接枝亲水性性单体或改改变电解质质中的有机机溶剂等。程程琥等在CCelgaard24400单层层PP膜表面面涂覆掺有有纳米二氧氧化硅的聚聚氧乙烯,改改善了隔膜膜的润湿性性,提高了了隔膜的循循环性。GGinesste等在在Celggard22505单单层PP膜的表表面辐射接接枝二甲基基丙烯酸二二乙二醇酯酯和极性丙丙烯酸单体体,并研究究了不同接接枝率对电电池性能的的影响。KKo等也研研究了采用用接枝了甲甲基丙烯酸酸缩水甘油油酯(GMMA)的单单层PE为隔膜膜的锂离子子电池的性性能,发现现采用PEE-g-MMA接枝隔隔膜后锂离离子电池的的循环性能能得到较大大幅

30、度的提提高,这是是因为隔膜膜接枝后,吸吸液率和保保液性得到到提高。严严广炅等以以现有的强强度较高的的液态锂离离子电池用用3层复合微微孔膜作为为基体进行行表面处理理,在表面面形成一层层改性膜,改改性膜材料料与聚合物物正极材料料兼容并能能复合成一一体,使该该膜在具有有较高强度度的前提下下,降低了了隔膜的厚厚度,减小小了电池的的体积。 33新型锂离离子电池隔隔膜 聚聚合物电解解质隔膜:聚合物锂锂离子电池池是近年来来研究的热热点,由于于采用固态态(胶体)电解质代代替液态电电解质,聚聚合物锂离离子电池不不会产生漏漏液与燃烧烧爆炸等安安全上的问问题。其使使用的聚合合物电解质质具有电解解质和隔膜膜的双重作作

31、用,一般般以聚偏氟氟乙烯-六氟丙烯烯(PVDDF-HFFP)为原原料或对其其进行改性性,Belllcorre公司用用PVDFF-HFPP制成隔膜膜,有较高高的孔隙率率,室温下下吸收碳酸酸丙二醇酯酯量可达自自重的1118,具具有很好的的润湿性;任旭梅等等在倒相法法制备多孔孔膜的基础础上,采用用溶液涂覆覆的方法,直直接制备了了PVDFF-HFPP多孔隔膜膜,该法制制得的多孔孔膜孔径约约为2m,厚度为为50m,孔隙率率为60,具具有较好的的力学性能能。谢健等等采用溶液液浇注和电电解液吸收收的方法制制备了(PPVDF-HFP)/纳米Al2O3基聚合物物凝胶电解解质隔膜,其其具有较高高的电解液液吸收率及

32、及良好的力力学性能。电电化学阻抗抗谱的分析析结果表明明,与纳米米Al2O3共混得到到的薄膜与与镍电极具具有较低的的界面电阻阻,将此电电解质隔膜膜组装成半半成品电池池后表现出出优良的充充放电性能能。价格及及其他一些些技术问题题,如常温温下离子电电导率低等等是限制其其应用的重重要原因,因因此聚合物物电解质要要完全代替替PE、PP膜而单单独作为锂锂离子电池池隔膜,还还有许多问问题需要解解决。 高高孔隙率纳纳米纤维隔隔膜:近年年来,纳米米纤维膜的的制备技术术受到广泛泛关注,而而静电纺丝丝是最为重重要的方法法,但在解解决单喷头头静电纺丝丝的局限、纳纳米丝之间间不黏结和和薄膜力学学性能低等等关键技术术方面

33、有待待突破。中中科院理化化技术研究究所经过多多年的努力力,在静电电纺丝制备备纳米纤维维锂离子电电池隔膜项项目上取得得了突破性性的进展。研研制了多点点多喷头静静电纺丝设设备,开发发具有生产产价值的制制备技术,掌掌握了纳米米纤维膜孔孔隙率控制制技术。同同时将纳米米纤维隔膜膜装配的锂锂离子电池池与用进口口PE、PP隔膜装装配的电池池相比,其其循环性能能得到提高高,热稳定定性得到了了明显改善善,在144 C放电电条件下,纳纳米纤维隔隔膜电池的的能量保持持率在75580之间间,而进口口PEPP隔膜电电池的能量量保持率仅仅为1520。目目前其正积积极与中信信国安盟固固利公司合合作筹备中中试,争取取尽快把这

34、这一成果推推向产业化化。 Sepparioon隔膜:在新型锂锂离子电池池隔膜的研研究中,德德国德固赛赛公司结合合有机物的的柔性和无无机物良好好热稳定性性的特点,生生产的商品品名为Seepariion的隔隔膜占据了了一定的先先机,已批批量生产,其其制备方法法是在纤维维素无纺布布上复合AAl2O3或其他无无机物。SSeparrion隔隔膜熔融温温度可达到到230,在2000下不会发发生热收缩缩,具有较较高的热稳稳定性,且且在充放电电过程中,即即使有机物物底膜发生生熔化,无无机涂层仍仍然能够保保持隔膜的的完整性,防防止大面积积正负极极短路现象象的出现,提提高电池的的安全性。但但由于采用用纤维素无无纺

35、布,且且表面具有有压实的AAl2O3,所以其其孔隙率较较低,因而而在性能方方面仍需要要不断完善善。 4锂离离子电池隔隔膜的发展展趋势 电电池隔膜是是随着锂离离子电池的的需求不断断变化而不不断发展的的,从体积积上看,锂锂离子电池池正在向着着小和大两两个截然相相反的方向向发展。在在一些小型型电子产品品中(如手机、数数码相机等等)为迎合美美观、便于于携带的需需求,电池池厂将电池池的电芯做做得非常小小巧,为追追求高能量量密度,则则需要在有有限的空间间中容纳更更多的电极极材料,希希望隔膜的的厚度越薄薄越好,但但又不至于于影响电池池的容量、循循环性能以以及安全性性能等,因因此体积更更小对隔膜膜来说是一一个

36、挑战。而而与此相反反,随着电电动汽车、混混合电动汽汽车等的发发展,在动动力电池方方面,为了了获得高能能量、提供供大功率,通通常一个电电池需要使使用几十甚甚至上百个个电芯进行行串联。由由于锂电池池具有潜在在的爆炸危危险,隔膜膜的安全性性至关重要要,因此隔隔膜不能做做得很薄,同同时对技术术的要求也也越来越高高。对于混混合电动汽汽车,其重重点是提高高高倍率放放电性能;对于电动动汽车,应应考虑降低低隔膜的成成本,这些些都为多层层隔膜、有有机无机机复合膜的的发展提供供了一个平平台。 5结语语 锂锂离子电池池的发展趋趋势是进一一步降低制制造成本,提提高安全性性和循环寿寿命,开发发出可再生生能源储能能电池和

37、电电动车用电电池,实现现锂离子电电池高性能能、低价格格的目标。随随着锂离子子电池的飞飞速发展,隔隔膜的市场场及发展前前景非常可可观,聚烯烯烃微孔膜膜以其特殊殊的结构与与性能,在在液态锂离离子电池中中占据了绝绝对的主导导地位;随随着对锂离离子电池性性能要求的的提高,使使隔膜的制制备方法呈呈多样化,制制备工艺不不断完善,改改性技术被被广泛研究究,同时新新型锂离子子电池隔膜膜也得到一一定的发展展2009-20122年中国锂锂电池行业业发展前景景预测及投投资咨询报报告内容介绍目目前动力电电池主要是是镍氢电池池和锂电池池2种形式式,混合动动力电池目目前多采用用镍氢材料料,但由于于镍氢电池池的一些技技术性

38、能已已经接近理理论极限值值,因此并并不被认为为是未来的的发展方向向。相对而而言,锂离离子电池由由于工作电电压高、体体积小、质质量轻、能能量密度大大、无记忆忆效应、无无污染、自自放电小、循循环寿命长长,得到广广泛的认可可。自从商商业化以来来,锂离子子电池不断断攻城略地地,已在便便携式电器器如手提电电脑、摄像像机、移动动通讯中得得到普遍应应用。我国国的锂离子子电池研究究开发项目目一直是8863计划划的重点项项目,从移移动电子设设备用小型型电池开始始,连续220年获得得支持。根根据统计,目前全国国实现磷酸酸铁锂批量量生产的企企业有122家,年产产量24000吨。小小型锂离子子电池已形形成年产22亿只

39、以上上的生产能能力,日本本SONYY、三洋等等公司也将将生产厂建建到中国。大大部分材料料实现了国国产化,国国内已自建建和引进多多条生产线线,配套材材料厂也有有很多个,均均已形成大大规模生产产,市场竞竞争激烈。22009年年以来,受受全球金融融危机的影影响,我国国注册锂电电池企业的的15000多家,实实际在市场场活跃的却却只不过百百家左右,面面对全球性性的金融危危机,将给给锂电行业业带来长远远的推动作作用。然而而我国发展展锂离子电电池具有独独特优势:除了锂离离子电池本本身所具备备的性能优优势外,以以锂离子电电池作为为为混合动力力汽车乃至至纯电动汽汽车的储能能设备,发发展锂电汽汽车我国具具有得天独

40、独厚的条件件,其一,资源优势势。锂电汽汽车的最主主要关键部部件是锂离离子动力电电池和永磁磁同步电机机,锂离子子动力电池池的主要原原材料锂、锰锰、铁、钒钒等在我国国都是富产产资源。而而我国更是是永磁同步步电机中永永磁材料稀土资资源的大国国,为锂电电汽车提供供了材料保保证。其二二,技术优优势。我国国的小功率率锂离子电电池早已经经产业化,形成了上上下游结合合的完整产产业链,电电池产品超超过世界市市场的三分分之一,锂锂离子动力力电池技术术已经达到到国际先进进水平,产产业化条件件也基本成成熟。因此此,无论是是锂离子电电池本身特特点,还是是我国目前前的现状,发展锂离离子动力电电池都将是是我国新能能源汽车产

41、产业化的主主要方向。在在未来动力力能源市场场,锂离子子电池将是是一枝独秀秀。随随着手机、笔笔记本电脑脑、数码相相机等的消消费和便携携式电子产产品的持续续走强,锂锂离子电池池的市场需需求一直保保持相当高高的增长速速度,市场场对于锂离离子电池的的巨大需求求也引导锂锂离子电池池行业的继继续走强,也使锂离离子电池在在电动车方方面的应用用受到广泛泛推广。22009年年及未来几几年,锂电电池还有课课题需要继继续攻关,如安全性性,因此商商业化尚需需时日。但但是未来锂锂电还是动动力电池市市场的主流流。据推算算,镍氢电电池的主流流地位将可可延续至22011年年,但是22011年年之后锂电电池将逐渐渐侵蚀镍氢氢电池的市市场份额。据据统计,22008-20099年,国内内共有500-60家家电芯厂商商即将或已已经完成生生产线的购购置,进行行产能扩张张,20110年,国国内混合动动力汽车产产业化初期期,磷酸铁铁锂的年需需求量将超超过1.55万吨。预预计到20012年,国国内新能源源汽车的年年产量将达达到1000万辆,届届时我国新新能源汽车车锂电池产产值将达7700亿元元。

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