在鋰離子電池充放電過(guò)程中,隔膜阻止正負(fù)極接觸但允許鋰離子自由通過(guò),其成本占比約為10%~20%,其性能的優(yōu)劣直接影響電池內(nèi)阻、放電容量、循環(huán)使用壽命以及電池安全性能。目前市售的隔膜材質(zhì)主要為聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP),產(chǎn)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(duì)電解液的親和力等性能均需要通過(guò)涂覆改性來(lái)改善提升。

涂覆改性主要包括無(wú)機(jī)-有機(jī)改性和有機(jī)-有機(jī)改性。無(wú)機(jī)-有機(jī)改性的涂覆材料以 Al2O3、AlOOH為代表,還包括SiO2、TiO2、ZrO2、MgO 等無(wú)機(jī)粒子,通常采用PVDF、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等為黏合劑。無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合隔膜既可以表現(xiàn)出聚合物隔膜的柔韌性又兼具了無(wú)機(jī)粒子優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和電解液親和性;有機(jī)-有機(jī)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(xiàng)關(guān)鍵性能及作用

涂覆隔膜具有可定制化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的特點(diǎn),隔膜企業(yè)可以根據(jù)不同鋰離子電池企業(yè)的需求(如高鎳三元鋰電池),定制化生產(chǎn)不同性能和規(guī)格的涂覆隔膜產(chǎn)品。目前,高端隔膜材料的發(fā)展主要圍繞輕薄化(厚度減小)、適當(dāng)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(jìn)行研究和開(kāi)發(fā),在當(dāng)前國(guó)內(nèi)隔膜龍頭企業(yè)已掌握濕法聚烯烴隔膜、涂覆隔膜等高端隔膜技術(shù)的現(xiàn)狀下,涂覆材料及涂覆工藝的優(yōu)化成為重中之重的關(guān)鍵。
鋰電池涂覆材料已經(jīng)發(fā)展成為支持隔膜涂覆的完整產(chǎn)業(yè),涵蓋無(wú)機(jī)粉體材料、高分子粘合劑、鋰電功能助劑、電解質(zhì)功能粉體等多個(gè)領(lǐng)域,并將在未來(lái)幾年內(nèi)快速發(fā)展并形成新的產(chǎn)業(yè)鏈。那么,在材料上,未來(lái)將往哪些方向做出創(chuàng)新與突破呢?
如果您想了解這方面的內(nèi)容,請(qǐng)關(guān)注12月25-27日在珠海舉辦的“2022年全國(guó)新能源粉體材料暨增效輔材創(chuàng)新發(fā)展論壇”,屆時(shí)將由來(lái)自泰州衡川新能源材料科技有限公司的副總經(jīng)理王玉來(lái)先生,為大家分享報(bào)告“隔膜涂覆材料現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)”。報(bào)告內(nèi)容主要圍繞著以下幾個(gè)方面:(1)鋰電池技術(shù)發(fā)展及隔膜技術(shù)需求;(2)基于產(chǎn)業(yè)化設(shè)計(jì)的涂層技術(shù)及趨勢(shì);(3)涂層材料現(xiàn)狀分析與改進(jìn);(4)新型界面功能涂覆材料的設(shè)計(jì);(5)未來(lái)涂層材料技術(shù)展望。
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報(bào)告人簡(jiǎn)介

王玉來(lái),泰州衡川新能源材料科技有限公司副總經(jīng)理, 畢業(yè)于天津大學(xué)高分子化工專(zhuān)業(yè),研究生學(xué)歷,2020年-2023年評(píng)為江蘇省委組織部認(rèn)定的“雙創(chuàng)人才”。
從事聚合物鋰電池及隔膜涂覆事業(yè)近20年,供職天津力神電池公司期間,作為國(guó)內(nèi)最早凝膠型隔膜的發(fā)明人,主導(dǎo)了聚合物凝膠型隔膜的第一代產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,核心發(fā)明專(zhuān)利6項(xiàng);目前全面負(fù)責(zé)泰州衡川新能源材料科技有限公司涂布中心的技術(shù)及生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)工作。
珠海新能源粉體材料論壇會(huì)務(wù)組
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作者:粉體圈
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