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      多年研發仍未規?;瘧?無紡布鋰電隔膜是否還有發展前景
      添加時間:2016/12/19

      從開發出產品至今已有7年,看起來很美好的無紡布鋰電隔膜仍未規?;虡I應用,為什么?

      鋰電隔膜基體材料主要包括聚烯烴材料和無紡布材料。聚烯烴隔膜具有優異的力學性能、化學穩定性和相對廉價的特點,但聚丙烯/聚乙烯材料耐溫性能受限,合適的工作溫度低于150℃;為了進一步提高鋰電池比能量,需降低薄膜厚度,使得二維孔結構的隔膜吸液率降低,再次影響電池安全性。因此為了滿足動力鋰電高安全性和大功率快速沖放電的需求,具有三維孔結構的無紡布材料成為研究熱點。

      無紡布隔膜基材通常選用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亞胺(PI)、芳綸等,耐熱性優勢明顯。同時,由于其三維孔結構,可有效避免因針刺造成的短路現象,并提高保液率。國內外企業就無紡布隔膜開展了大量研發工作。

      ? 2010年8月,杜邦宣布開發出聚酰亞胺隔膜

      ? 2010年,首鋼總公司與中科院理化所合資組建了首科噴薄,利用理化所吳大勇技術團隊開發的聚酰亞胺納米纖維隔膜技術實施產業化。2012年1月,30萬平米/年中試線建成運行

      ? 2011年3月,江西先材發布計劃,將建設年產2億平米聚酰亞胺隔膜生產基地。2014年7月,江西先材母公司深圳惠程半年報顯示,聚酰亞胺隔膜生產線設備安裝項目進度為8.20%,累計實際投入金額為591萬元


      ? 2012年2月,日本廣瀨制紙展出了以聚烯烴無紡布為基材、由PVA(聚乙烯醇)納米纖維紡絲制成的鋰電隔膜


      ? 2013年,浙江大東南股份有限公司與中國科學院化學研究所簽署協議,聯合研發靜電紡絲法制備鋰電納米纖維隔膜,并于2015年實現中試生產


      ? 贏創德固賽在PET無紡布上涂布陶瓷材料制造鋰電隔膜


      ? 2016CIBF上,科德寶展示了采用陶瓷涂覆PET無紡布隔膜的電池??频聦毞Q,因該產品可在更高的溫度下生產,加快了干燥處理過程和電解質浸漬過程,進而縮短了電池單元的制備過程


      ? 日本特種東海制紙宣稱開發出了纖維素隔膜材料技術


      ? 美國Dreamweaver公司開發出了基于納米和微米纖維素混合的無紡布隔膜


      ? Porous Power Technology開發出了PVDF和Al2O3填充的PET隔膜


      ? 日本王子制紙通過造紙方法成形濕法無紡布基材,在基材上涂覆PU、PET或PTFE樹脂


      ? 三菱制紙聯合東京理工大學開發出了PET無紡布隔膜技術


      ? 寧波艾特米克鋰電科技有限公司推出了具有閉孔特性的納米纖維隔膜


      ? 東麗與東燃化學的合資公司,開發出了耐熱性和尺寸穩定性俱佳的以芳綸樹脂為基材的微多孔芳綸薄膜


      ? 日本帝人(Teijin)于2012年2月宣布開發出了用于聚合物層疊型鋰離子電池的芳綸纖維隔膜


      以上所有看著很美好的無紡布鋰電隔膜,它們有一個共同點,就是都沒有實現規?;虡I應用。亞化咨詢認為最主要的原因就是價格。無紡布隔膜成本往往在10元/平米以上,而現階段涂覆后的中高檔隔膜價格也就在5-6元左右。在鋰電成本控制越來越嚴格的行業趨勢下,無紡布隔膜缺乏價格競爭優勢。此外,影響無紡布隔膜推廣應用的因素還有以下幾點。


      1. 無紡布隔膜一般拉力強度偏低,難以應用到高速卷繞工藝上。疊片工藝對于隔膜拉力強度要求相對較低,無紡布隔膜更適合于疊片工藝。


      2. 無紡布隔膜孔徑偏大,較大的孔徑帶來優秀的倍率性能,但同時也會導致電池自放電偏大,并對高溫和存儲性能有潛在影響。


      3. 應用無紡布隔膜要求改變現有鋰電生產工藝,隔膜分切、烘烤溫度、注液量等都需要調整。


      那么,無紡布鋰電隔膜是否就沒有發展前景了?亞化咨詢認為也不盡然。理由如下:


      1. 三元正極材料大型動力鋰電是新能源汽車動力來源的重要發展趨勢,而其安全性尤為令人關注。在以疊片式工藝生產的大型三元動力鋰電上,無紡布隔膜在安全性、倍率性能和使用壽命上相比聚烯烴隔膜具有優勢。未來隨著動力鋰電行業的發展,對隔膜性能的進一步提升,無紡布隔膜可以占據一席之地。


      2. 隨著產量的提升,無紡布隔膜的成本有下降空間。

       2016鋰電隔膜與電解液研討會將于9月8日在山東青島召開。會議將探討中國鋰電發展趨勢與關鍵材料市場潛力,鋰電技術方向及對隔膜和電解液的性能需求,鋰電關鍵材料項目投資與產能展望,隔膜制造工藝升級與品質控制,電解液性能優化與新技術研發等。(以上內容來自北極星電力網

       

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