锂电池隔膜生产工艺流程图(锂电膜是什么材料)
亿都购小编来为大家简单介绍锂电池隔膜及锂电池隔膜生产工艺流程图这个问题。锂电池基膜和隔膜的区别?没有基膜,一般称为极膜或者叫极片。极片是锂电池的主要材料,正极极片一般为纯铝,负极极片一般为纯铜,上面分...
锂电池隔膜生产工艺流程图,
亿都购小编来为大家简单介绍锂电池隔膜及锂电池隔膜生产工艺流程图这个问题。
锂电池基膜和隔膜的区别?
没有基膜,一般称为极膜或者叫极片。
极片是锂电池的主要材料,正极极片一般为纯铝,负极极片一般为纯铜,上面分别涂覆电极材料。
隔膜就是把正负极极片隔开来,组合方式有卷绕方式和叠片方式两种。
锂离子电池干法隔膜和湿法隔膜的区别是什么?
隔膜是锂电池制备的核心,锂电池隔膜一般按照工艺,分为干法工艺和湿法工艺,由此,隔膜产品也分为干法隔膜和湿法隔膜两类。锂离子电池隔膜需要具备的诸多特性,对其生产工艺提出了特殊的要求,而生产工艺包括原材料配方和快速配方调整、微孔制备技术、成套设备自主设计等工艺。
锂电池隔膜成本占电池成本的1/3左右。锂离子电池隔膜材料可以分为:织造膜,非织造膜(无纺布),微孔膜,复合膜,隔膜纸,碾压膜等几类。聚烯烃材料具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的特点,因此聚乙烯,聚丙烯等聚烯烃微孔膜在锂离子电池研究开发初期便被用作锂离子电池隔膜。
锂电池湿法隔膜和干法隔膜的区别对比
a、干法由于工序简单,固定资产投入比湿法小;但是加工工艺干法的温度等指标控制难,湿法的工艺更简单;
b、干法可以做三层膜,湿法只能做单层膜;(三层膜的优势在于热关闭温度是135度,但是热稳定温度为160度,可以防止热惯性,有25度的空间,更安全)
c、干法和湿法除了加工工艺不同,使用的原料也不同。干法使用的原料是流动性好、分子量低的,所以高温只能达到135度,遇热会收缩,安全性不适合做大功率、高容量电池;湿法使用不流动、分子量高的原料,热关闭温度可以达到180度,能保证大功率锂电池的安全性;
d、在生产一般的锂电池方面,干法具有优势,成本低、污染小、孔更均匀;大功率电池方面湿法有优势,主要是安全性和热收缩性小。
锂电池干法隔膜可细分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。干法单向拉伸工艺是通过生产硬弹性纤维的方法,制备出低结晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜,在高温退火过程中,获得高结晶度的薄膜。这种薄膜先在低温下进行拉伸形成微缺陷,然后高温下使缺陷拉开,形成微孔。目前中国三分之一以上产能使用干法双拉工艺,产品在中低端市场占据较大比例。
湿法生产工艺,又称相分离法或热致相分离法,湿法工艺将液态烃或一些小分子物质与聚烯烃树脂混合,加热熔融后,形成均匀的混合物,然后降温进行相分离,压制得膜片,再将膜片加热至接近熔点温度,进行双向拉伸使分子链取向,最后保温一定时间,用易挥发物质洗脱残留的溶剂,可制备出相互贯通的微孔膜材料。
湿法生产工艺,不仅可制备出相互贯通的微孔膜材料,而且生产出来的锂电池隔膜具有较高的纵向和横向强度。目前,湿法生产工艺主要用于生产单层的锂电池隔膜。
在物理性能和机械性能方面,干法单向拉伸工艺生产的隔膜更具有优势。然而,采用湿法生产工艺生产出来的锂电池隔膜具有较高的孔隙率和良好的透气性,可以满足动力电池的大电流充放的要求。相反,由于湿法生产工艺采用聚乙烯基材,聚乙烯基材的熔点只有140℃,所以,与采用干法生产工艺生产的锂电池隔膜相比,采用湿法生产工艺生产的锂电池隔膜的热稳定性较差。
锂电池湿法隔膜及干法隔膜的优点
锂电池湿法隔膜轻薄、不易撕裂,但PE熔点为135℃,安全性低于干法隔膜,加之原材料及生产流程不同,综合成本高于干法隔膜;干法隔膜产品熔点高,耐热性、耐高压性及抗氧化性更好,但相对于湿法隔膜较厚,且容易纵向撕裂,对电池企业工艺要求较高。
隔膜是锂电池材料中技术壁垒最高的环节,其性能的优劣对锂电池的轻量化和安全性至关重要。湿法隔膜比干法隔膜在力学性能、透气性能和理化性能方面均具有一定优势,涂覆后可以大幅提升湿法隔膜的热稳定性,总体来说湿法涂覆隔膜具有明显的性能优势。高端消费电池大多使用湿法隔膜,随着动力电池对能量密度要求的提升,尤其是三元电池的广泛应用,湿法隔膜在动力电池的渗透率也将逐步提升。
锂电池隔膜行业特点
从工艺技术进展来看,目前,我国锂电池隔膜在干法工艺上已经取得重大突破,具备国际一流的制造水平,湿法隔膜工艺技术也不断提升,近年来产能产量均稳步增长。而随着湿法工艺技术的不断发展,我国锂电池隔膜行业竞争格局也发生了一些变化。
特点一:湿法隔膜产量占比逐年提升
就工艺本身来看,干法隔膜和湿法隔膜各有优缺点,干法隔膜在生产工艺、成本、环保经济等方面具有较大优势,湿法隔膜则具有短路率低、孔隙率和透气性可控范围大等优点。从目前市场的应用来看,从全球锂电池企业的选择来看,干法隔膜和湿法隔膜并存。不过,近年来随着三元锂电池占比的提高,湿法隔膜产量的占比也稳步提升。最新数据显示,2017年,国内湿法隔膜产量达到8.06亿平方米,占比56%,份额超过干法隔膜。鉴于干法隔膜和湿法隔膜各自的特点,湿法隔膜未来需求将会逐步扩大,但短时间内并不会完全替代干法隔膜。
特点二:出货量企业集中度较高
按照出货量来看,总体上2017年我国干法隔膜和湿法隔膜的企业集中度均较高,尤其是湿法隔膜,前三企业出货量占比达到71%,前五占比达到87%;干法隔膜前三企业占比为42%,前五占比为55%。
特点三:产能区域性明显
从目前我国锂电池隔膜材料企业区域分布来看,总体上集中度较高,主要集中在华东和华中地区,产能比重分别达到48%、27%;华南地区产能占比也有10%,其他地区则都在10%以下。
特点四:企业产能扩张加速,未来竞争加剧
根据资料整理,截止到2017年底,国内已经确认投产的锂电池隔膜产能约为29亿平方米。按照目前的产能来看,产能较大的企业主要有湖南中锂、上海恩捷、星源材质、中兴新材、天津东皋、苏州捷力、河南义腾等,产能均在2亿平方米以上,合计产能为19.28亿平方米,占比超过67%。
锂电池中的隔膜对于性能的优劣起到了至关重要的作用,但电池隔膜的生产工艺有多种且非常复杂,干法和湿法制造,锂电池隔膜技术目前已经成熟,无论是干法还是湿法制造的电池隔膜,都能很好地满足不同领域产品的需求。
锂电膜是什么材料?
1、锂电池用的金属电热膜,是第一代薄膜加热产品,采用气相生长等成膜技术,将导电的金属材质附着到绝缘材质上,然后在金属层表面再覆盖一层绝缘材料,将金属层严密包裹在里面,形成薄片状导电膜。通电后,金属内阻发热,形成电热效应。常用的金属电热材料有铜和镍,不同的材料有不同的电阻率,不同的工作电压和发热功率,不同金属材质配合不同的电路设计,满足不同的用户参数要求。不同金属材质的选择,也会直接影响电热膜的造价。
2、锂电池用的无机电热膜,无机指的是导电材料为无机物,比如石墨、SiC、SiO2、导电油墨、炭纤维和其他导电硅酸盐等等。无机电热膜,将上述无机导电物质与阻燃剂、成膜剂等辅料混合到一起,一同涂抹到绝缘基材上,形成导电膜。给加热膜两端加载电压,导电层实际上是一层半导体,将电能转化成热能。
3、锂电池用的高分子电热膜,是在有机材料中加入导电粒子,加工成薄膜材料后封装,或者把导电材料涂抹在绝缘材料基底上,制成有机导电膜,再用高分子绝缘材料封装。一般工作温度没有无机电热膜高。有机电热膜类别里,硅胶加热膜、聚酰亚胺加热膜、PET加热膜,都属于应用比较广的品类。
需要说明的是,一部分无机导电材料常温下是脆性物质,比如SiO2是玻璃的主要成分,此类电热膜需要涂覆在刚性基材上,作为板型材料使用。而另外一部分表现为柔性,比如导电油墨和炭纤维。无机物耐高温,寿命长,易于取得,是一类性能优良的加热器材。但是无法弯折,变形困难是限制无机电热膜使用的重要原因。柔性的无机物电热膜能够得到更为广泛的应用。
锂电池里面的隔膜有什么作用?
电池的隔膜主要起到两个作用 1. 绝缘层, 可以有效的防止正负电极相接触而导致内部短路 2. 半透层, 这个主要存在于锂离子电池这类液体电池中, 可以组织体积比较大的分子通过而只允许小体积的带电离子通过 ,这样可以提高正负电极附近的浓度差, 有利于离子的扩散, 从而提高电池的存储效率.
锂电池隔膜在电池中的作用
隔膜在锂电池中有什么用?这个隔膜是为了防止电子通过,让电子只能走出外电路,然后外电路会引起电流。但是这层膜允许锂离子通过。
锂电池的隔膜也可以防止正极和负极立即接触。如果正负极立即接触,就会短路,使电池可能爆炸起火。
在使用锂电池的过程中,绝对有必要不要白万电池或刺破电池,这基本上是有可能打破隔膜的。
如果锂电池的隔膜坏了,是非常危险的。
锂电池是一种优秀的电池,具有能量密度高、重量轻的特点。
我们平时用在手机、平板、笔记本电脑上的电池基本都是锂电池。
纯电动汽车使用的锂电池有两种,一种是磷酸铁锂电池,另一种是三元锂电池。
三元锂电池的能量密度高于磷酸铁锂电池,但磷酸铁锂电池的安全系数优于三元锂电池。
三元锂电池在200摄氏度开始燃烧,但磷酸铁锂电池在800摄氏度开始燃烧。
大多数纯电动汽车基本上使用三元锂电池,因为这种电池重量更轻,能量密度更高。
此外,许多汽车制造 商 已经做了大量工作来提高三元锂电池的安全系数。嗯,由于篇幅有限,我给大家介绍了这么多。不知道大家听了的我,对锂电池中隔板的使用有没有更深的了解。希望我介绍的能对你有所帮助。如果你想了解更多的汽车知识,请来到汽车维修技术网。我们下次再见吧。 @2019
锂电膜有哪些功能特性?
PHA锂电膜具有优异的耐穿刺性、抗冲击性、耐磨擦性等性能,为锂电池封装铝塑膜提供超强“内芯”,是软包锂电池的核心材料之一。锂电膜与其他材料复合而成的铝塑膜延展性更好,在冲坑或遇到外力冲击时可保护内部基材,防止破裂和水汽渗入,大大提升了冲坑深度和电池容量,续航更持久。