NO30,涂布型锂离子电池隔膜专利分析和乐凯公司研究进展

锂电池隔膜生产工艺【老师傅分享】

锂电池隔膜生产工艺详解 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 导读:锂离子电池是现代高性能电池的代表,由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个主要部分组成。其中,隔膜是一种具有微孔结构的薄膜,是锂离子电池产业链中具技术壁垒的关键内层组件,在锂电池中起到如下两个主要作用:1)隔开锂电池的正、负极,防止正、负极接触形成短路;2)薄膜中的微孔能够让锂离子通过,形成充放电回路。 锂电池隔膜生产工艺复杂、技术壁垒高

高性能锂电池需要隔膜具有厚度均匀性以及优良的力学性能(包括拉伸强度和抗穿刺强度)、透气性能、理化性能(包括润湿性、化学稳定性、热稳定性、安全性)。据涂布在线了解,隔膜的优异与否直接影响锂电池的容量、循环能力以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。 锂电池隔膜具有的诸多特性以及其性能指标的难以兼顾决定了其生产工艺技术壁垒高、研发难度大。隔膜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诸多工艺。其中,微孔制备技术是锂电池隔膜制备工艺的核心,根据微孔成孔机理的区别可以将隔膜工艺分为干法与湿法两种。 锂电池隔膜产品 干法隔膜按照拉伸取向分为单拉和双拉 干法隔膜工艺是隔膜制备过程中常采用的方法,该工艺是将高分子聚合物、添加剂等原料混合形成均匀熔体,挤出时在拉伸应力下形成片晶结构,热处理片晶结构获得硬弹性的聚合物薄膜,之后在一定的温度下拉伸形成狭缝状微孔,热定型后制得微孔膜。目前干法工艺主要包括干法单向拉伸和双向拉伸两种工艺。

锂离子电池搅拌和涂布工艺及异常处理

锂离子电池(含动力电池)搅拌和涂布工艺知识及异常处理新能源的锂离子电池发展很快,作为锂离子电池制造,每个工厂都在不断创新新的工艺,而这个工艺的发展速度很快,而真正核心的技术是新材料配方的应用和制作极片(涂布)过程中遇到问题的解决成为一个难点,而这个难点需要系统的知识才能解决,总结十几年的心得体会供大家学习。 主要内容有: 一、术语 二、正极材料 三、负极材料 四、陶瓷隔离膜材料 五、正极搅拌 六、负极搅拌 七、陶瓷隔离膜搅拌 八、正极涂布 九、负极涂布 十、陶瓷隔离膜tubu 十一、正极底涂印刷 一术语 1.1 粘度:粘度是指液体受外力作用移动时,分子间产生的内磨擦力的量度;单位是 mpa.s,我们测量粘度用旋转粘度计:包括一块平板和一块锥板样品粘度越大,扭矩越大。扭矩检测器内设有一个可变电容器,其动片随着锥板转动,从而改变本身的电容数值。这一电容变化反映出的扭簧扭矩即为被测样品的粘度,由仪表显示出来。 1.2 颗粒度:粒的大小。通常球体颗粒的粒度用直径表示,立方体颗粒的粒度用边长表 示。一般所说的粒度是指造粒后的二次粒子的粒度。表示粒度特性的几个关键指标:D50/D90/D99 1.3 比表面积:单位重量的颗粒的表面积之和。比表面积的单位为m2/kg或cm2/g。比表 面积与粒度有一定的关系,粒度越细,比表面积越大,但这种关系并不一定是正比关系。 1.4 固含量:浆料中固体物质质量占总质量的百分比 1.5 透气度:严格来讲应该称为透气度或者透气量。空气透过织物(PE及PTFE等等) 的性能。以在规定的试样面积、压降和时间条件下,气流垂直通过试样的速率表示。对于我们所做的陶瓷隔离膜,透气度越大,说明孔隙 率小。 1.6 公转:对我们搅拌来讲就是一个浆绕着另一个浆转动叫做公转 1.7 自转:是指物件自行旋转的运动,物件会沿著一条穿越身件本身的轴进行旋转,这 条轴被称为自转轴。 1.8 搅拌速度:每分钟搅拌的速度,单位是RPM 1.9 涂布重量:一般厂家是按照面密度来做,有的移50*100=500m2为单位,有的是以标 准的圆1540.25MM2的重量来做为标准单位设计和监控 1.10 压实密度:=面密度/(极片碾压后的厚度—集流体厚度) ,单位:g/cm3压实密度, 冷压后的不含基材的厚度 1.11 振实密度:在规定条件下容器中的粉末经振实后所测得的单位容积的质量,振实密度与 压实密度不成正比例关系

目前的锂电池成本主要是隔膜和电解液

目前锂电池成本主要是隔膜和电解液 现在生产的锂离子电池的电芯的关键材料有四种:正极、负极、电解液、隔膜,其中锂离子电池中的正、负极材料中国的生产技术并不落后,不但满足国内生产需要,还向世界各地出口。但是,隔膜、电解液却有部分进口。这个问题正在逐步得到缓解,因为国内生产厂家增多,技术也逐步趋于成熟。 需要进口的原因是,产品的制造尚未达到精益求精的地步,或者是生产装备设计不足夠完美,所采购的原材料不能适应优质产品的需求,制造工艺水平没有及时提高,产品的基础研究没有持续发展有了成功之处就停止不前等等。 总的来说:目前,中国锂离子电池产业发展,是任何国家都拤不了脖子的。 中国需要努力的是更加精益求精,制造出更先进的设备,生产出更加优秀的成品,综合成本始终保持市场竞争力,进一步加强锂离子电池的基础研究和创新。 锂电池电芯的关键材料有四种:正极、负极、电解液、隔膜,在组装成动力电池时,又可以分离出组装配件这一材料大类。对于动力电池而言,使用进口电解液和隔膜推高了和继续推高着动力锂电池的成本,从而导致国内相关行业的止步不前甚至倒退。 目前隔膜、电解液、正极材料、负极材料这四个部分总共占到动力电池成本的85%,分别约为25%、15%、30%、15%,从部分进口的电解液材料来看,六氟磷酸锂是生产电解液的最主要原材料,其占电解液成本的50%左右。目前全球范围内只有中国、日本实现了六氟磷酸锂产业化,国内只有少数企业能生产,但产能相对较少,品质与国外也存在一定的差距。这导致我国的六氟磷酸锂主要使用进口产品,价格制定权为外企所左右。 而另一种技术含量更高的锂电池隔膜材料进口依赖度更高一些,这是因为有些国产隔离膜相比国外优秀隔离膜的主要区别在国产的一致性差,使用某些国产隔离膜会导致电池质量不稳定,特别是动力锂电池领域要求内部每个电芯的参数必须高度统一,而国内一些企业目前还没有完全解决。国内很多企业上马锂离子动力电池时仅仅看市场,还要选择国内企业配套技术水平,甚至选择

最新锂电池隔膜基础知识

精品文档 .电池隔离膜 1.功用:(1)阻隔电池正负极2)让离子电流(ionic current )通过,但阻力要尽可能地小。因此,吸收电解液之后所表现出来的离子导电度便与(1)隔离膜孔隙度(porosity )、(2)孔洞弯曲度(tortuosity )、(3)电解液导电度、(4)隔离膜厚度、及(5)电解液对隔离膜的润湿程度等因素有关系 隔离膜的引入而对离子传导所额外产生之电阻,应该是隔离膜吸收电解液之后的电阻减去与隔离膜相同面积和厚度之纯电解液的电阻,亦即R (隔离膜) = R (隔离膜 +电解液) – R (电解液) 电阻R 的定义为:A σ1R ?=( 是离子传导途径的长度,A 是离子传导的有效面积,σ是离子导电度(比电阻ρ的倒数))多孔薄膜的孔洞弯曲度d s T = s 是离子经由隔离膜所必须行经之长度,d 则是隔离膜的厚度。多孔薄膜的孔隙度P 之定义为孔洞的体积和隔离膜外观几何体积的比值Ad A P s s =(其中A s 代表隔离膜负责离子传导的有效面积)所以得T P A A s ?= ??? ? ??-?=1 R 2P T R 電解液隔離膜 吸收了电解液之后的隔离膜,其电阻是原先没有隔离膜存在时的 (T 2/P) 倍。当孔洞弯曲度T 愈大,薄膜孔隙度P 愈小时,隔离膜的电阻就愈大 2. 隔离膜之材质与制备 隔离膜具多孔性的结构,孔径范围约在0.1 μm 或100 nm ,表面积非常大,受到电解液侵蚀的机率也当然跟着提高,材料的选择重要。材质有塑料类、玻璃类、和纤维素(cellulose )类等,以塑料类为最大宗,最常见的有聚氯乙烯(polyvinyl chloride ;PVC )、聚醯胺(polyamide )、聚乙烯(polyethylene ;PE )、及聚丙烯(polypropylene ;PP )。塑料类隔离膜之所以应用地最广,除了是因为它比较易于控制厚度之外,也跟1960年代开始日益成熟的高分子科学及加工技术有密不可分的关系.目前, 商业化的锂离子电池都是采用聚烯烃类(polyolefin )的多孔高分子薄膜(如表1.1)作为隔离膜,有的是PP ,有的是PE ,也有用PP/PE/PP 三层合一的。聚烯烃类的隔离膜不仅成本较低廉,而且有优良的机械强度和化学稳定度。关于高分子隔离膜的生产方法则可分为干式和湿式两种,其中干式制程中虽不使用溶剂,具有不污染电池的优点,但实际上现在却是以湿式法较为普遍。此外,两种制程最后均采取至少一个方向的拉伸(orientation )动作,以便提升孔隙度与薄膜强度[]。若以多孔性聚乙烯隔离膜为例,其湿式法的制造程序(如)就是先将超高分子量的PE (23%)、二氧化硅(silica ;60%)、矿油(mineral oil ;12%)、和其它如抗氧化剂的加工助剂(processing aids ;2%)混合在一起,待均匀之后进行挤出程序(extrusion ),所得的膜再压延(calendaring )到所要的厚度,通常是25 μm 左右。此时,膜的内部还含有很多矿油,所以呈现亮黑色。接着,再利用三氯乙烯(trichloroethylene )当作萃取液将矿油从PE 膜里萃取(extract )出来,以便留下孔洞结构[]。最后,成品中仍旧有绝大部份的SiO 2和少量的矿油(9-15%),前者的功用是在巩固孔洞以避免崩塌,而后者则有助于成品保持柔软性。

2017年三元锂电池行业前景分析报告

2017年三元锂电池行业前景 分析报告 (此文档为word格式,可任意修改编辑!) 2017年8月

正文目录 一、全球视角:汽车电动化浪潮来袭,新能源汽车产业崛起 (6) (一)全球的汽车电动化浪潮正在来袭 (6) (二)我国已成为全球最大的新能源汽车消费国 (9) 二、我国情况:政策风云发幻,产业运行砥砺前行 (11) (一)政策引领我国新能源汽车行业砥砺前行 (12) (二)新能源汽车产销量逐步恢复,下半年逐月增长 (14) 三、三元锂电池大势所趋,行业回暖高增长可持续 (15) (一)三元锂具备高能量密度,引领电池技术发展方向 (17) (二)三元锂贴合政策要求,推荐目录见微知著 (19) 2.1 补贴政策——高能量密度电池车型可获得1.1~1.2倍补贴 (20) 2.2 积分政策——高能量密度电池车型获得1.2倍积分概率更大 (21) 2.3推荐目录——三元锂电池比例提升至约70% (23) (三)海外Model 3放量在即,指明三元锂方向 (26) (四)三元锂材料价格已进入上行通道,印证行业需求持续回暖 (28) (五)三元锂需求测算,到2020年渗透率达80%,复合增速88% (30) 四、湿法隔膜锦上添花,逐步突破海外封锁 (33) (一)隔膜决定电池安全性能,行业壁垒较高 (33) (二)湿法隔膜能够提升能量密度,干法工艺转湿法有难度 (35) (三)湿法隔膜国产化率有望稳步提升,未来三年需求持续增长 (38) 五、主要公司分析 (40) (一)当升科技 (40) (二)国轩高科 (41) (三)科恒股份 (42) (四)创新股份 (43) 六、风险提示 (44)

锂离子电池隔膜的分析研究及发展现状

锂离子电池隔膜的研究及发展现状 来源:佛山塑料集团股份有限公司日期:2018-7-1 作者:全球电池网点击:4599 摘要:综述了隔膜的主要作用及性能、国内外研究与发展现状。重点叙述了隔膜的制备方法,对干法和湿法的原理、工艺及所制得的隔膜性能上的区别进行了详细的阐述;同时简单介绍了隔膜的改性研究现状和新型电池隔膜的发展,最后对电池隔膜的未来发展趋势进行了展望。 关键词:锂离子电池;隔膜;研究进展 随着信息、材料和能源技术的进步,锂离子电池以其高比能量、长循环寿命、无记忆效应、安全可靠以及能快速充放电等优点而成为新型电源技术研究的热点。锂离子电池除广泛用于日常熟知的手机、笔记本电脑以及其他数码电子产品之外,电动车的发展也将带动锂离子电池的更大需求,且在航空航天、航海、人造卫星、小型医疗、军用通信设备等领域中也得到了应用,逐步代替传统电池。据统计,2007年铅酸电池在电池市场中所占份额下降到50%以下,2007年以后锂离子电池已在市场中占主导地位。我国近几年在锂离子电池产业化方面取得了可喜进展,已成为全球重要的锂离子电池生产基地,产量跃居全球第三。目前国内从事锂离子电池行业的企业超过百家,其中深圳的比亚迪、比克,天津的力神等已发展成为全球电池行业的骨干企业。 随着锂离子电池应用范围的进一步扩大,隔膜材料的需求量将进一步增加。而世界上只有日本、美国等少数几个国家拥有锂离子电池聚合物隔膜的生产技术和相应的规模化生产,我国在锂离子电池隔膜的研究与开发方面起步较晚,仍主要依赖进口,隔膜的平均售价为8~15元/m2,约占整个电池成本的1/4,从而导致锂离子电池市场价格高居不下,目前国内80%以上的隔膜市场被美、目等国家垄断,国产隔膜主要在中、低端市场使用。实现隔膜的国产化,生产优质的国产化隔膜,能有望降低整个隔膜乃至锂离子电池的市场价格。 1 电池隔膜的主要作用及性能要求 电池隔膜是指在锂离子电池正极与负极中间的聚合物隔膜,是锂离子电池最关键的部分,对电池安全性和成本有直接影响。其主要作用有:隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过;让电解质液中的离子在正负极间自由通过。其锂离子传导能力直接关系到锂离子电池的整体性能,其隔离正负极的作用使电池在过度充电或者温度升高的情况下能限制电流的升高,防止电池短路引起爆炸,具有微孔自闭保护作用,对电池使用者和设备起到安全保护的作

锂电池-极片浆料涂布工艺路线

极片浆料涂布工艺路线的选择 1、极片浆料涂布工艺路线的选择 1.1涂布方法的选择 成功解决极片浆料涂布的关键之一是选择合适的涂布方法。大约有20多种涂布方法可以用于将液体料液涂布于支持体上,而每一种技术有许多专门的配置,所以有许多种涂布型式可供选择。 在研制锂离子电池实验室研究阶段,有用刮棒、刮刀或挤压等自制简单的涂布实验装置进行极片涂布试验,只能涂布出少量样品供实验研究,效果并不太理想,并存在各种各样的问题。 一般选择涂布方法需要从下面几个方面考虑,包括:涂布的层数,湿涂层的厚度,涂布液的流变特性,要求的涂布精度,涂布支持体或基材,涂布的速度等。 如何选择适合极片浆料的涂布方法?除上述因素外,还必须结合极片涂布的具体情况和特点。锂离子电池极片涂布特点是:①双面单层涂布;②浆料湿涂层较厚(100~300μm);③浆料为非牛顿型高粘度流体;④极片涂布精度要求高,和胶片涂布精度相近;⑤涂布支持体为厚度10~20μm的铝箔和铜箔;⑥和胶片涂布速度相比,极片涂布速度不高。 我们首先从涂布层数来考虑选择涂布的技术路线。极片需要在金属箔两面都涂浆料。目前有同时在支持体两面进行涂布的技术,但如果选用同时双面涂布方法,就会使涂布后的干燥和极片传送设备变成极为复杂和难于操作。因此涂布技术路线决定选用单层涂布,另一面在干燥后再进行一次涂布。考虑到极片涂布属于厚涂层涂布。刮棒、刮刀和气刀涂布只适用于较薄涂层的涂布,不适用于极片浆料涂布。在余下的几种涂布方法中,浸涂最为简单,但其涂布厚度受涂布浆料粘度和涂布速度影响,难于进行高精度涂布。 综合考虑极片浆料涂布的各项特殊要求,挤压涂布或辊涂可供选择. 1.2条缝挤压涂布及其涂布窗口 挤压涂布技术是较为先进的技术,可以用于较高粘度流体涂布,能获得较高精度的涂层。

锂离子电池隔膜基础知识培训手册

锂离子电池隔膜基础知 识培训手册 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】

关键特性,所以,隔膜性能的优劣直接影响了电池的综合性能。 在我国,锂离子电池原材料已基本实现了国产化,但是隔膜材料却主要依靠进口,一些制作隔膜的关键技术被日本和欧美垄断。最近几年,隔膜在我国已有生产,各项指标也接近或达到了国外产品的水平。 本手册主要介绍锂离子电池用聚烯烃隔膜,从隔膜的生产原理、性能特性、应用等方面来介绍有关隔膜知识。 (二)电池隔膜的分类 制造隔膜的材料有天然或合成的高分子材料、无机材料等。根据原材料特点和加工方法不同,可将隔膜分成有机材料隔膜、编制隔膜、毡状膜、隔膜纸和陶瓷隔膜等。电池用隔膜的分类如下图: 图1 电池用隔膜分类 从上图可知,隔膜可分为半透膜与微孔膜两大类。半透膜的孔径一般小于1nm ,而微孔膜孔径在10nm以上,甚至到几微米。 (三)锂离子电池隔膜的功能及机理 1、隔膜在锂离子电池中的主要功能 ●在电池内部将正、负极分隔开来,防止接触造成短路; ●有良好的离子通过能力; ●有保持电解液的能力; ●有一定的保护电池安全的能力。 2、隔膜机理隔膜中具有大量曲折贯通的微孔,电解液中的离子载体可以在微孔中自由通过,在正负极之间迁移形成电池内部导电回路,而电子则通过外部回路在正负电极之间迁移形成电流,供用电设备利用。 (四)锂离子电池隔膜的主要用途 各种液态锂离子电池,如手机电池、便携式DVD电池、笔记本电脑电池、电动工具电池、GPS电池、电动车和储能装置电池等。 聚烯烃隔膜原料和生产原理 (一)聚烯烃隔膜分类 分类方法按材料分类按工艺分类按结构分类

锂离子电池行业分析报告

锂离子电池行业分析报告 一、电池的进展历程 (1) 1、电池的进展历程 (1) 2、锂离子电池的进展历程 (2) 3、以后电池的进展趋 势………………………………………………………………… (3) 二、锂离子电池分类及相关产业链 (3) 1、锂离子电池的分类 (3) 2、锂离子电池的特点 (4) 3、锂离子电池用 途…………………………………………………………………

(5) 4、锂离子电池相关产业链 (6) 三、锂电池的相关产业政策 (7) 四、锂电池的核心技术 (8) 1、锂电池正极材料 (8) 2、锂电池负极材料 (11) 3、锂电池电解液 (12) 4、锂电池薄膜技术 (12) 五、锂离子电池的进展现状 (13)

1、锂离子电池的所存在的问题 (13) 2、锂离子电池相关产业的进展现状 (15) 3、锂离子电池企业数量及目前进展状况 (17) 六、以后锂离子电池的进展趋 势 (20) 七、锂离子电池的市场空 间………………………………………………………………… 21 1、便携式产品 (21) 2、电动自行车 (23) 3、新能源汽车 (25) 4、其他领域……………………………………………………………………

(27) 八、锂离子电池的相关上市企业及重点企业 (28) 1、天齐锂业 (28) 2、赣锋锂业 (29) 3、比亚迪 (29) 4、德赛电池 (30) 5、欣旺达 (30) 6、亿纬锂能 (31) 7、佛山照

明 (31) 8、多氟多 (32) 9、佛塑股份 (33) 一、电池的进展历程 电池,作为一种将化学能直接转变为电能的装置,在国民经济和国防工业中的地位十分重要。近年来,互联网技术的高歌猛进,电子信息技术的飞速进展,以及电子仪器设备的小型化和智能化,特不是近年来以苹果和三星依托智能手机,平板电脑进展的产业链让那个行业得到了空前绝后的兴盛进展,从而也衍生出相关产业的扩张进展,其中以移动电源的需求快速增长最为显著,因此这也同时对移动电源提出了更高的要求。此外,电动汽车因成为二十一世纪潜在的汽油驱动汽车的替代者而倍受关注,而移动电源系统是电动汽车进展的关键部件。因此,低成本、

锂电池隔膜概念股一览锂电池上市公司一览

(4)锂电池隔膜概念股一览 锂电池上市公司一览 “十二五”期间,“膜”的国产化将成为国家扶持的重点,为此在薄膜国产化和新能源动力汽车发展的前景下,相关的锂电池隔膜生产企业将会受益。那么具体锂电池隔膜概念股一览锂电池上市公司具体如下: 锂电池隔膜概念股一览锂电池上市公司一览 纽米科技投产云天化(600096)新材料产业渐成形日前,云天化重庆纽米新材料科技有限责任公司投产塈重庆研发中心揭牌典礼在晏家工业园隆重举行。中国科学院理化技术研究所所长李世元、国家863计划动力电池专家组组长曹亚等行业专家出席典礼仪式,云天化集团公司副董事长兼总经理他盛华、长寿区区长韩树明及云南省国资委云天化集团监事会主席王迤南在典礼上致辞,对云天化在新材料、新能源方面的发展给予了高度的肯定。 据了解,纽米科技成立于2010年2月,位于重庆长寿经济技术开发区,总占地面积130亩,主要从事新材料、新能源材料的研发和生产,是云天化投资设立的全资子公司。公司与成都慧成科技公司合作,现已获得具有自主知识产权的高性能隔膜生产技术,并已建成年产1500万平方米高性能锂离子电池隔膜生产线一条,是重庆市科委批准的2010年重庆市纯电动汽车研发与应用示范项目及国家发改

委批准的国内投资鼓励发展项目;未来3至5年,纽米科技将形成年产2亿平方米高性能锂离子电池隔膜的生产能力。 同时揭牌成立的重庆研发中心为云天化的二级单位,下设五个研发部,分别负责聚甲醛合成技术和改性技术的研究与产品开发、玻璃纤维改性技术研究和复合材料的开发、LTCC带的开发和关键原材料的制备技术研究、氟塑料及太阳能背光膜制备技术的研究以及储能材料的制备技术研 究等,可充分发挥云天化在聚甲醛工程塑料和玻璃纤维产业上的优势,形成聚甲醛与玻璃纤维复合材料系列产品的生产,实现两大产业的有机结合,促进公司聚甲醛和玻璃纤维的产业升级。 业内人士表示,近年来,云天化持续深入企业转型,主业平台成功由以肥为主转变为“以化为主、相关多元”,并重点在新材料及新能源两大领域谋求发展,增强了抵御行业风险和增强综合盈利能力。通过在重庆、珠海、巴西等地区的产业布局及国内外的技术合作,公司在玻纤及聚甲醛两大产业上的产能及技术均处于行业领先水平。此次纽米科技正式投产塈重庆研发中心揭牌成立后,云天化将实现锂电池隔膜的量产,在聚甲醛及玻纤产品的研发能力也将获大幅增强,可助其向“两新”的产业方向顺利转型。

【CN109950452A】一种锂离子电池陶瓷涂布隔膜及其制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910129358.7 (22)申请日 2019.02.21 (71)申请人 威海星宜新材料科技有限公司 地址 264500 山东省威海市乳山市经济开 发区广州路南、湛江路西 (72)发明人 杨彪  (74)专利代理机构 成都环泰知识产权代理事务 所(特殊普通合伙) 51242 代理人 李斌 黄青 (51)Int.Cl. H01M 2/14(2006.01) H01M 2/16(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种锂离子电池陶瓷涂布隔膜及其制备方 法 (57)摘要 本发明公开了一种锂离子电池陶瓷涂布隔 膜及其制备方法,包括基膜和陶瓷涂布层,将nm - AL2O3粉末导入甲醇中,超声分散0.8h -1.2h,加 入3-氨丙基三乙氧基硅烷,搅拌均匀后,静置2h - 4h;离心分离,并用去离子水反复冲洗,获得nm - N -AL2O3;将μm -AL2O3粉末混入去离子水和羧甲 基聚阴离子纤维素钠混合溶液中,混合均匀,研 磨0.8h -1.2h,之后,向其中加入nm -N -AL2O3,搅 拌均匀,并边搅拌边依次加入胶黏剂和表面活性 剂,获得浆料备用;将制得的浆料涂覆在聚乙烯 隔膜表面,经过60℃烘箱,持续5min,挥发掉水溶 剂,获得锂离子电池陶瓷涂布隔膜。本发明将nm - AL2O3颗粒进行表面修饰氨基抑制HF的产生,nm - AL2O3颗粒可提到电解液的保液率,并可吸收电 解液中微量的水, 提高锂离子电池的循环性能。权利要求书1页 说明书4页CN 109950452 A 2019.06.28 C N 109950452 A

2017年中国锂电池行业发展现状及未来发展前景预测

2017年中国锂离子电池行业发展现状分析及未来发展前景预测 核心提示:全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲,在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下,2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争 全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲,在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下,2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争策略上关注技术领先。韩国更偏重于消费型锂离子电池的发展。中国锂离子电池市场规模在全球市场的份额呈现逐年上升的态势。 2010-2020年中国及全球锂电产值 数据来源:公开资料整理 国内锂离子电池市场的发展处于行业的高速增长期。2010年至2016年我国锂离子电池下游应用占比呈现消费型电池占比逐年下降、动力类占比逐年提升的格局。2016年受消费电子产品增速趋缓以及电动汽车迅猛发展影响,我国锂离子电池行业发展呈现出“一快一慢”新常态。2016年,我国电动汽车产量达到51.7万辆,带动我国动力电池产量达到33.0GWh,同比增长65.83%。随着储能电站建设步伐加快,锂离子电池在移动通信基站储能电池领域逐步推广,2016年储能型锂离子电池的应用占比达到4.94%。 2010-2016年我国锂离子电池下游应用占比 数据来源:公开资料整理 业务发展方向契合政策,发展前景良好。我国锂离子电池材料及设备行业平均利润水平总体上呈现平稳波动态势,在不同应用领域及细分市场行业利润水平存在差异。一般而言,在低端负极产品和涂布机领域,门槛低,竞争充分,利润水平相对较低。而中高端负极材料、涂布机以及新兴的涂覆隔膜、铝塑包装膜,产品技术含量高,在研发、工艺改善、客户积累、资金投入等方面进入壁垒较高,附加价值较高,优质企业能够在该领域获得较好的利润率水平。 全球负极材料产业集中度极高,江西紫宸全球份额持续提升。目前锂离子电池负极材料生产企业主要在中国和日本,两国总量占全球负极材料产销量90%以上。负极材料产品市场呈现出明显的寡头垄断格局。2015年前五强贝特瑞、日立化成、江西紫宸、上海杉杉、三菱化学的全球市场份额分别是20%、18%、13%、10%、7%,全球前五大企业市场份额合计占比为68%。江西紫宸2016年全球份额提升至10.5%,国内份额提升至14.8%,预计2017年

锂电池隔膜关键技术介绍

郑州正方科技: 在锂电池的结构中,隔膜是关闭的内存组件之一。隔膜的性能决定了电池的结构、内阻等!,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池综合性能具有重要的的作用。 隔膜通俗点的描述就是一层多孔的塑料薄膜,是锂电材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料,约占锂电池成本的20%——30%。隔膜价格居高不下的主要原因是一些制作隔膜的技术被日本和美国所垄断,国产隔膜特别是高端薄膜的指标还未国外产品的水平。 隔膜的技术难点主要在于造孔的工程技术以及基本材料。其中造孔的工程技术包括隔膜造孔工艺、生产设备以及产品稳定性。基本材料包括聚丙烯、聚乙烯材料和添加剂。 一、造孔工程技术 目前基乙烯隔膜生产工艺可按照干法和湿法分为两大类,同事干法又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,在高温退火获得高结晶度的取向薄膜。这种薄膜现在低温下拉伸形成微缺陷,然后高温下是缺陷拉开,形成微孔。该工艺经过几十年的发展在美国、日本已经非常成熟,现在美国Celgard公司,日本UBE公司拥有干法单向拉伸工艺的一系列专利,日本UBE公司采用此种工艺生产单层PP.PE以及三层PP/PE/PP复合膜。美国celgard的相关专利使用权,用这种方法生产的隔膜具有扁长的微孔结构,由于只进行单向拉伸,隔膜的横向强度

比较差,但正是由于没有横向拉伸,横向几乎没有热收缩。 干法双向拉伸工艺是中国科学院化学研究所在20世纪90年代初开发的具有自主知识产权的工艺。通过在聚丙烯中加入具有成核作用的β晶型改进剂,利用聚丙烯不同相态间密度的差异,在拉伸过程中发生晶型转变形成微孔,用于生产单层PP膜。国内格瑞恩新能源材料股份有限公司、桂林新时科技有限公司与中科院合作采用干法双向拉伸工艺。 湿法又称相分离法或热致相分离法,将高沸点的烃类液体或分子量的物质与聚烯烃树脂混合,加热融化混合物并把熔体铺在薄片上,最后降温发生分离,再以纵向或双向对薄片做取向处理,最后用易挥发的溶剂提取液体,可制备出相互贯通的微孔膜材料,使用的材料广,采用该法的具体代表性的公司有日本旭化成、东燃及美国entek等,用湿法双向拉伸方法产生的隔膜由于经过了双向拉伸具有较高纵向和横向强度,目前主要用于单层的PE隔膜。 从理论上分析,干法双向拉伸工艺生产的隔膜经过双向拉伸,在纵向拉伸强度相差不大的情况下,横向拉伸强度要明显高于干法单向拉伸工艺生产的隔膜。物理性能和机械性恩方面干法双向拉伸工艺的隔膜更占优势,然而湿法隔膜可以得到更高的孔隙率和更好的透性。可以满足动力电池的最大电流重放的要求。但由于湿法采用聚乙烯基材,熔点只有140℃。所以热稳定性比较差。 隔膜具有典型的“高技术、高资本”特点,而且项目周期很长,投资风险大,国内企业的投资热性并不高。国内能生产隔膜的企业仅

锂电池行业分析研究报告

锂电池行业分析 目录 一、锂电池概述 (2) 1、锂电池构成 (2) 2、锂电池产业链 (2) 二、锂电池行业生命周期 (3) 三、锂电池行业市场现状 (4) 1、3C 类产品锂电池市场 (4) 2、新能源汽车锂电池市场 (4) 四、锂电池主要材料行业市场现状 (5) 1、正极材料 (6) 2、负极材料 (8) 3、隔膜材料 (10) 4、电解液 (10) 五、锂电池材料技术特点及技术趋势 (11) 六、动力电池市场前景 (12) 1、国家对汽车动力电池的产能门槛要求 (12) 2、动力电池技术发展路线 (13) 3、纯电动汽车发展 (13) 4、锂电池的竞争格局 (14)

一、锂电池概述 1、锂电池构成 锂离子电池:是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充 电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极,是现代高性能电池的代表。 锂电池材料主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四大材料组成,此外还有电池外壳。 2、锂电池产业链 锂电池产业链经过二十年的发展已经形成了一个专业化程度高、分工明晰的产业链体系。 正负极材料、电解液和隔膜等材料厂商为锂离子电池产业链的上游企业,为锂离子电芯厂商提供原材料。 电芯厂商使用上游电芯材料厂商提供的正负极材料、电解液和隔膜生产出不同规格、不同容量的锂离子电芯产品;模组厂商根据下游客户产品的不同性能、使用要求选择不同的锂离子电芯、不同的电源管理系统方案、不同的精密结构件、不同的制造工艺等进行锂离子电池模组的设计与生产。

锂电池隔膜精华

技术指标 名词解释 锂电池隔膜 锂电池因能量密度高、循环寿命长、质量轻、体积小等特性,又具有安全、可靠且能快速充放电等优点,成为近年来新型电源技术研究的热点,在高能量和高功率领域备受欢迎。在锂电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一。隔膜采用塑料膜制成,可隔离电池正负极,以防止出现短路;还可以在电池过热时,通过闭孔功能来阻隔电池中的电流传导。 隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环性能以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。目前60%~70%的隔膜市场主要采用湿法双向拉伸工艺,因为湿法双向拉伸纵向横向更加均匀平衡。而且湿法主要用于高端隔膜,干法用于中低端产品。 聚合物薄膜在薄膜太阳能电池中同样具有广阔的应用空间,开发生产锂电池隔离膜、太阳能光伏新材料是制膜企业产业升级的大方向。但国内能够生产隔膜的企业屈指可数,导致一直受制于国外进口,

价格居高不下,这是锂电制造成本很高的一个主要原因,当然也是影响锂电应用的重要原因之一。 目前,国内能生产隔膜的企业仅有星源科技、金辉高科两家技术相对成熟,市场供应量严重不足,大部分依赖进口,市场主要被日本旭化成工业、东燃化学,及美国Celgard把持。隔膜具有典型的“高技术、高资本”特点,而且项目周期很长,投资风险较大,国内企业的投资热情并不高。 预计全球对聚乙烯、聚丙烯和芳烃等主要石化产品的需求将以高于全球GDP2-3%的速度增长,而亚洲增速最快。 锂离子电池隔膜的研究及发展现状 樊孝红,蔡朝辉,吴耀根,叶舒展,徐冰 (佛山塑料集团股份有限公司,广东佛山528000) 摘要:综述了隔膜的主要作用及性能、国内外研究与发展现状。重点叙述了隔膜的制备方法,对干法和湿法的原理、工艺及所制得的隔膜性能上的区别进行了详细的阐述;同时简单介绍了隔膜的改性研究现状和新型电池隔膜的发展,最后对电池隔膜的未来发展趋势进行了展望。 关键词:锂离子电池;隔膜;研究进展 随着信息、材料和能源技术的进步,锂离子电池以其高比能量、长循环寿命、无记忆效应、安全可靠以及能快速充放电等优点而成为新型电源技术研究的热点。锂离子电池除广泛用于日常熟知的手机、笔记本电脑以及其他数码电子产品之外,电动车的发展也将带动锂离子电池的更大需求,且在航空航天、航海、人造卫星、小型医疗、军用通信设备等领域中也得到了应用,逐步代替传统电池。

锂电行业市场分析

尽职调查问题答复 一、动力汽车国家政策 1潜在需求 我国2020年对进口原油依赖度将达65%,能源瓶颈凸显,且机动车耗油占比已达60%(图17),而 公路交通需求在未来仍会 不断增长,导致交通耗油将 持续增加(图18)。中国政 府长期以来积极推动电动 汽车的发展,从“九五”开 始将电动汽车技术研究与 开发持续列入国家科技计 划,积极组织开展了产学 研联合攻关,建立起以纯 电动汽车、混合动力汽车、 燃料电池汽车为“三纵”, 以多能源动力总成控制、 驱动电机、动力蓄电池为 “三横”的电动汽车“三纵三横”研发布局,初步形成了纯电动、混合动力和燃料电池三类汽车动力系统技术平台和产学研合作研发体系,通过实施“十城千辆”、“汽车产业调整和振兴规划”等大力发展新能源汽车产业,并提出了到2015年电动汽车保有量100万辆的战略目标,推动和促进我

国汽车产业的转型和升级。2010年8月,在国资委主任李荣融、工信部副部长苗圩等相关部委领导的见证下,16家央企负责人签署了《中央企业电动车产业联盟章程》,宣告央企电动车联盟正式成立。央企电动车联盟分三组,第一组即包括一汽、东风、长安等在内的整车组;第二组是电池组;第三组是能源供给和服务组,包括国家电网、中海油、中石化等在内,承担充电站建设等。16家中央企业发起成立联盟的主任务是整合央企资源,建立推动电动车产业整体发展的开放技术平台,统一产业技术标准,共同研发电动车新技术、新产品、新方案、新模式,共享技术成果。有效降低温室气体的排放,实现中国经济的绿色发展。 2国家政策 为扶持新能源汽车产业发展,国家出台了一系列新能源汽车的扶持政策。 ?2009年2月,《新能源汽车示范推广试点城市通知》规定对混合动力汽车最高每辆补贴5万元;纯电动汽车每辆补贴6万元。 ?2009年3月,《汽车产业调整和振兴规划细则》提出今后3年中央安排100亿元专项资金。改造现有生产能力,形成50万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力的产能,新能源汽车销量占乘用 车销售总量的5%左右。 ?2010年10月,《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》将新能源汽车列入七大战略新兴产业。 ?《节能与新能源汽车产业发展规划(2011-2020 年)》已经形成,待国务院审批。一旦通过将刺激国内新能源汽车市场快速发展。 按照《节能与新能源汽车产业发展规划(2011-2020年)》草案,到

锂离子电池隔膜的研究和发展现状

作者简介: 伊廷锋(1979-),男,山东人,哈尔滨工业大学应用化学系博士生,研究方向:化学电源;胡信国(1939-),男,浙江人,哈尔滨工业大学应用化学系教授,博士生导师,研究方向:电化学; 高 昆(1977-),男,黑龙江人,哈尔滨工业大学应用化学系博士生,研究方向:化学电源。 锂离子电池隔膜的研究和发展现状 伊廷锋,胡信国,高 昆 (哈尔滨工业大学应用化学系,黑龙江哈尔滨 150001) 摘要:综述了锂离子电池隔膜制备方法的研究进展。重点介绍了锂离子电池隔膜的结构、性能及其对电池性能的影响,展望了锂离子电池隔膜的改进方向及其发展前景。隔膜的发展趋势是较高的孔隙率和抗撕裂强度、较低的内阻和良好的弹性。 关键词:锂离子电池; 隔膜; 制备方法; 结构与性能 中图分类号:TM91219 文献标识码:A 文章编号:1001-1579(2005)06-0468-03 R esearch and development status of separators for Li 2ion batteries YI Ting 2feng ,HU Xin 2guo ,GAO Kun (Depart ment of A pplied Chemist ry ,Harbin Institute of Technology ,Harbin ,Heilongjiang 150001,China ) Abstract :The research progress in the preparation methods of the separators for Li 2ion batteries was summarized 1The structure and performance of the separators for Li 2ion batteries were introduced 1Its effect on the performance of the battery was presented 1The improve direction and future development of the separators for Li 2ion batteries were prospected 1The development trend of separators was high porosity and tearing strength ,low inner resistance and good elasticity 1K ey w ords :Li 2ion battery ; separator ;  preparation method ; structure and performance 隔膜是锂离子电池重要的组成部分[1- 2] ,其性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环性能等特性。性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。 1 制备方法 锂离子电池隔膜的材料主要为多孔性聚烯烃,其制备方法主要有:①湿法,即相分离法;②干法,即拉伸致孔法。不管采用哪种方法,目的都希望增加隔膜的孔隙率和强度。 111 湿法 湿法 [3] 是将液态的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,挥发溶剂,进行相分离,再压制得到膜片;将膜片加热至接近结晶熔点,保温一定时间,用易挥发物质洗脱残留的溶剂,加入无机增塑剂粉末使之形成薄膜,进一步用溶剂洗脱无机增塑剂,最后将其挤压成片。 这种方法制备的隔膜,可以通过在凝胶固化过程中控制溶液的组成和溶剂的挥发,改变其性能和结构。采用的原料一般是聚乙烯(PE )。湿法可以较好地控制孔径及孔隙率,但是使用溶剂后,可能产生污染,也将提高成本。112 干法 干法[4]是将聚烯烃树脂熔融,挤压、吹制成结晶性高分子薄膜,经过结晶化热处理、退火后,得到高度取向的多层结构,在高温下进一步拉伸,将结晶界面进行剥离,形成多孔结构,可以增加隔膜的孔径。多孔结构与聚合物的结晶性、取向性有关。 表1列出了锂离子电池隔膜的主要制备方法及其组成。表1 锂离子电池隔膜的主要制备方法及其组成 T able 1 Preparation methods and components of separators for Li 2ion batteries 制备方法组成 膜结构商标 制造商 文献 湿法PE 单层Setela TM Tonen [5-6]湿法PE 单层Mitsui Chemical [7]湿法PE 单层Teklon TM Entek Membranes [8]干法PP ,PE 单层Celgard TM Celgard LLC [9]干法 PP/PE/PP 多层 Celgard TM Celgard LLC [9] M 1Xu 等[10]采用干法双轴拉伸技术,制备了亚微米级孔径的微孔聚丙烯(PP )隔膜,其微孔具有好的机械性能和渗透性 第35卷 第6期2005年 12月电 池 BA TTER Y BIMON THL Y Vol 135,No 16 Dec 1,2005

锂离子电池市场分析

一、电池行业概览 1. 一次电池 常见的一次电池有锌锰(干)电池、碱锰电池和锂一次电池/高能锂一次电池(锂亚电池、锂锰电池、锂铁电池等)等。 国内的一次电池市场已发展得较为成熟,已有的一些龙头企业包括南孚、双鹿、广州虎头、香港松柏、香港高力等。 据Frost & Sullivan预测,中国锌锰电池的产量将呈下降趋势;碱锰电池的产量增速较慢;而锂一次电池产量的增速将最为强劲。2. 二次电池 二次电池又称充电电池或蓄电池,是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池,主要分为铅酸蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池和燃料电池等。 表1 二次电池主要种类的基本情况

二、锂离子电池概况 1. 行业发展概况 2013年,我国锂离子电池的产业规模达到672亿元。而据赛迪经智预测,2015 年我国锂离子电池产业规模将增长到1251.5亿元,CAGR (年均复合增长率)预计达到30%以上。从整体上看,国内锂离子电池市场的发展正处于行业的高速增长期。 2. 锂离子电池应用领域 锂离子电池三大应用市场为消费类电子产品市场、电动交通工具市场和储能市场。2013年,三大市场对锂离子电池的需求量分别是647.54万kWh、295万kWh和170万kWh。未来锂离子电池的需求量或将由消费电子和电动汽车“双轮驱动”。 新能源汽车产业的发展必将会成为锂离子电池市场发展的重要驱动因素,市场前景广阔。 2.1 消费电子市场 从锂离子电池的市场需求情况看,消费类电子产品市场在其中占据了主导地位,其应用包括手机、笔记本电脑、移动电源等。2013年锂离子电池在消费电子市场中的分布情况如图1所示。

隔膜对锂电池性能的影响

隔膜对锂电池性能的影响 1)OCV特性: 对于电压一致性要求较高的18650 电池为例,薄隔膜或孔洞过大会加快电池的自放电过程,从而降低电池的电压一致性。笔者经验,较薄的单层隔膜有着相对大一写的自放电速度表现。 2)电化学特性: 三层隔膜与单层隔膜相比,单层隔膜由于通常厚度较薄,离子迁移通道较短,极化现象有一定消弱,电池的低温电压平台相对较高。同理,采用薄隔膜或者大孔径隔膜的电池循环也表现相对较好。 3)厚度: 对于消耗型锂离子电池(手机、笔记本电脑、数码相机中使用的电池),25微米的隔膜逐渐成为标准。然而,由于人们对便携式产品的使用的日益增长,更薄的隔膜,比如说20微米、18微米、16微米、甚至更薄的隔膜开始大范围的应用。对于动力电池来说,由于装配过程的机械要求,往往需要更厚的隔膜,当然对于动力用大电池,安全性也是非常重要的,而厚一些的隔膜往往同时意味着更好的安全性. 4)透气率: 从学术角度来说,隔膜在电池中是惰性的,即隔膜不是电池的必要组成部分,而仅仅是电池工业化生产的要求。隔膜的存在首先要满足它不能恶化电池的电化学性能,主要表现在内阻上。含电解液的隔膜的电阻率和电解液本身的电阻率之间的比值称为MacMullin数。一般来说,消耗型锂离子电池的这个数值为接近 8,当然这个数值越小越好。通常来说,锂离子电池隔膜中会有一个透气率的参数,或者叫Gurley数。这个数是这么定义的,即一定体积的气体,在一定压力条件下通过一定面积的隔膜所需要的时间,气体的体积量一般为 50cc,有些公司也会标100cc,最后的结果会差两倍。面积应该是1平方英寸,压力差记不太清楚了。这个数值从一定意义上来讲,和用此隔膜装配的电池的内阻成正比,即该数值越大,则内阻越大。然而,对于不同的隔膜,该数字的直接比较没有任何意义。因为锂离子电池中的内阻和离子传导有关,而透气率和气体传到有关,两种机理是不一样的。换句话说,单纯比较两种不同隔膜的Gurley数是没有意义的,因为可能两种隔膜的微观结构完全不一样;但同一种隔膜的Gurley数的大小能很好的反应出内阻的大小,因为同一种隔膜相对来说微观结构是一样的或可比较的。 5) 浸润度: 为了保证电池的内阻不是太大,要求隔膜是能够被电池所用电解液完全浸润。这方面没有一个公认的检测标准。大致可以通过以下试验来判断:取典型电解液(如 EC:DMC=1:1,1M LiPF6),滴在隔膜表面,看是否液滴会迅速消失被隔膜吸收,如果是则说明浸润性基本满足要求。更准确的测试可以用超高时间分辨的摄像机记录从液滴接触隔膜到液滴消失的过

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