电池隔膜的发展趋势-----湿法+涂覆
聚烯烃膜片具有热稳定性差等非常明显的缺点,因此对聚烯烃膜片进行涂层改性是一种趋势。热稳定性差,通俗地说,就是不耐高温。
电池隔膜常用的PE和PP其实是一种塑料。
例如,我们常见的很多塑料袋和塑料杯都是用PE或PP制成的,当它们靠近火的时候,就会变形,甚至会缩成一团。
涂层,通俗地说,就是在原隔膜上应用一种新物质,以改善其性能,如下图所示。
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这幅画镀膜后,薄膜的耐热性和穿刺强度都有了明显的提高,从而缓解了动力电池快速充电放热、膜片热收缩引起的电池正负接触、燃烧、爆炸等安全问题。
湿式隔膜比例增加的部分原因是涂层解决了湿式工艺的安全缺点。
涂层材料减少了隔膜的热收缩,大大提高了隔膜的抗穿刺性能。
同时不影响透气性,保证锂离子的流动。
陶瓷涂层隔膜在180度下保持完整10分钟:
这幅画
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此外,涂层材料能与电解质保持较高的润湿性,从而降低电池内阻,增加电池放电功率,延长电池循环寿命。
综上所述,与干膜片相比,湿涂膜片具有更好的孔径均匀性、孔隙率和透气性。
与湿涂膜片相比,明显提高了穿透强度和热稳定性,是地形材料电池膜片的唯一选择。
随着膜片厚度越来越薄,下游锂电池的安全要求越来越高,涂层膜片的出货量正在迅速增加。根据GGII的数据,涂层膜在2021年占隔膜出货量的45%以上(包括第三方涂层),预计到2022年将超过65%。
目前,市场主流涂料有无机涂料和有机涂料两种。
无机涂料主要采用陶瓷、薄水铝石、氧化铝等,主要是提高基膜的热稳定性。
根据GGII的数据,2021年,Boehm石占无机涂膜总量的60%以上。
有机涂层主要采用芳纶、PVDF等,多用于提高基膜的电化性能,如离子导电性、循环性能、倍增器性能等。其中芳纶涂料是目前应用最为广泛的涂料。
在实际生产和应用中,隔膜厂一般选用多种材料混合涂膜,混合比例和溶剂的选择都不同,由此衍生出浆液配方的问题,也体现了不同涂膜之间的差异。
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