我國(guó)鋰離子電池用隔膜的研究與開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

在采訪(fǎng)中，有電池材料專(zhuān)家告訴記者，隔膜是鋰離子電池的重要組成部分之一，隔膜的重要材料是多孔高分子膜，包括聚乙烯及聚丙烯。鋰離子電池使用的隔膜對(duì)安全性、滲透性、孔隙度和厚度都有嚴(yán)格的要求。

在鋰離子電池,帶電離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)不斷形成電流,電極和隔膜位于電池的正負(fù)電極之間,這不僅可以防止正負(fù)電極之間的直接接觸,而且確保順利通過(guò)電解質(zhì)離子。周甄生動(dòng)地解釋說(shuō),電池電解液就像一條河,河邊徒步旅行船等鋰離子隔膜是建立在大壩的腰部,一個(gè)隔膜洞就像一個(gè)大壩閘門(mén),在正常情況下,離子在正負(fù)兩極持續(xù)流動(dòng),充電和放電的循環(huán)的結(jié)束。

高端隔膜通常采用陶瓷材料。假如電解液溫度過(guò)高，這種材料就會(huì)膨脹，氣孔就會(huì)像門(mén)相同關(guān)閉，阻礙離子的交流，從而防止電池因高溫而爆裂。周震說(shuō)，隔膜是鋰離子電池資金猜測(cè)到的最高技術(shù)壁壘的一種材料，其技術(shù)難點(diǎn)在于孔的工程技術(shù)、基體材料和制造設(shè)備。技術(shù)要求高，所以?xún)r(jià)格也高，占電池總成本的10%以上。

目前，世界上最好的鋰離子電池隔膜材料來(lái)自朝日化工和東郊化工兩家日本公司，而國(guó)內(nèi)鋰離子電池鋁塑膜市場(chǎng)90%的份額是昭和電工等日本廠(chǎng)家的獨(dú)家。天津力神公司的工程師告訴記者，與日本相比，我國(guó)的高端隔膜距離明顯。國(guó)產(chǎn)隔膜產(chǎn)品的一致性不高，存在不合格的孔隙率、厚度、孔隙彌散度和孔徑彌散度不均。

膜片的質(zhì)量直接影響電池的容量、充放電循環(huán)壽命、阻燃和抗爆安全功能。業(yè)內(nèi)人士惋惜地嘆息:一層隔膜兩重天，大步走過(guò)的是晴天!

國(guó)產(chǎn)隔膜亟待打破

現(xiàn)在鋰離子電池隔膜制造工藝重要分為濕法和干法。記者在采訪(fǎng)中了解到，我國(guó)在干法工藝上已進(jìn)入國(guó)際第一方，但在濕法隔膜領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)公司雖然掌握了方法，但仍全部與國(guó)外巨頭抗衡，此外，中心生產(chǎn)設(shè)備也重要依靠進(jìn)口。

數(shù)據(jù)顯示，2017年，國(guó)內(nèi)鋰離子電池市場(chǎng)規(guī)劃約1130億元，動(dòng)力鋰離子電池規(guī)劃約600億元。工業(yè)和信息化部公布的《節(jié)能與新能源轎車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》也顯示，到2020年，我國(guó)每年只能生產(chǎn)200萬(wàn)輛純電動(dòng)汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力車(chē)。根據(jù)電池專(zhuān)業(yè)協(xié)會(huì)的預(yù)算，每年對(duì)優(yōu)質(zhì)汽車(chē)動(dòng)力鋰電池隔膜材料的需求將達(dá)到數(shù)億平方米。

鋰離子電池的發(fā)展不能被別人控制，隔膜等高端材料也不能逃脫!天津巴莫股份有限公司總經(jīng)理吳孟濤認(rèn)為，如此巨大的市場(chǎng)需求，完全依賴(lài)國(guó)外廠(chǎng)商，不僅不切實(shí)際，而且也將是國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰離子電池最大的擔(dān)憂(yōu)。

高端隔膜技術(shù)有很高的門(mén)檻，不僅要投入大量的資金，還要有強(qiáng)大的研發(fā)和生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)，熟練的技術(shù)和高水平的生產(chǎn)線(xiàn)。關(guān)于濕法制造，樹(shù)脂材料和添加劑的擠壓和混合過(guò)程以及拉伸過(guò)程是兩個(gè)核心難點(diǎn)。周甄認(rèn)為國(guó)內(nèi)隔膜公司想要更多,有必要基材表面處理技術(shù),如拉力膠工藝,沖壓產(chǎn)品的材料、設(shè)備和過(guò)程控制,和其他領(lǐng)域的三個(gè)教訓(xùn),此外,隔膜產(chǎn)業(yè)鏈上游,包括國(guó)內(nèi)涂布機(jī)等,生產(chǎn)中心配備也要迎頭趕上,盡快完成本地化更大的突破。