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手机电池厂材料行业
目前国内的新能源汽车产业正处在从概念走向现实的初始阶段,虽然必然要面对较多的困难和质疑,但是方向已经基本明确!无论从能源、资源、环境、经济和国家发展战略的角度来看,我国都有发展新能源汽车产业的必要性。政府对战略性新兴产业的发展基调是跨越式发展,由此可见高层意在“弯道超车”的急迫心情。因此要从战略的高度来认识新能源汽车的发展。客观来看,我国的电池制造水平在自动化程度和一致性等方面和日、韩相比仍有一定差距。但是和其它国家相比,我国无疑走在前列。此外,我国还具有资源、市场、成本和转型负担小等诸多优势。因此,说我国已经基本具备发展新能源汽车的各种基本条件也是客观的。目前国内小型锂电市场的容量大概在200亿元左右。但是根据《节能与新能源汽车发展规划(2011年至2020年)》草案中披露出来的信息测算,到2012、2015和2020年,新能源汽车将给国内锂电池行业分别带来近62、288和1920亿元的市场容量。两相比较,锂动力电池给锂电行业带来的增长潜力无疑是巨大的。本文出自:东莞市环岛电子科技有限公司相关搜索:动力电池隔膜,锂离子电池隔膜,铝塑膜,电芯,手机电池加工,东莞市环岛电子科技有限公司
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锂电池隔膜市场现状以及值得锂电池隔膜行业重视的问题
锂电池产业2015年后的增长点,主要在以下几个面:一是随着智能手机、平板电脑的快速增长,聚合物电池的市场将不断扩大,我国聚合物电池份额将进一步扩大;二是,我国是世界上较大的电动自行车生产国和消费市场,电动自行车升级换代,为锂离子电池在电动自行车上的应用提供了巨大的市场需求;三是,随着锂离子电池成本的下降,国内通信后备电源用锂离子电池的年新增市场容量潜力大。通信后备电源领域将是锂离子电池的又一新的应用领域;四是,电动汽车是未来锂离子电池的较大市场,第五,市场发展新热点:规模储能。在未来电网,包括发电、配电、再生能源发电中具有关键地位;第六,受益于智能手机的发展,移动电源,即充电宝,在国内市场需求显著增长,容量巨大;此外,电动工具正处于由锂离子电池替代以往的镍氢、镍镉电池作为电源动力的时期,电动工具对锂电的需求也处于稳定增长的时期。从锂电池的应用趋势来看,目前,锂离子电池主要应用于3C消费电子、电动工具中,也正在往动力汽车、动力自行车应用方向发展。“未来,锂电池将在储能系统中发挥重要的作用。电池隔膜是指在电池正极和负极之间一层隔膜材料,是电池中非常关键的部分,对电池安全性和成本有直接影响,其主要作用是:隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过,让电解液中的离子在正负极之间自由通过。电池隔膜的的离子传导能力直接关系到电池的整体性能,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用。相关搜索:动力电池隔膜,锂离子电池隔膜,铝塑膜,电芯,东莞市环岛电子科技有限公司
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概述电池隔膜小知识
电池隔膜较主要的功能是电子绝缘离子导通,即阻止正负电极在电池中的直接的电子接触,但是离子可以自由通过。对于锂离子电池用隔膜,基本要求如下:1.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,如30微米、40微米等。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。2.透气率从学术角度来说,电池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。3.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=1:1,1MLiPF6),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程,计算时间,通过时间的长短来比较两种隔膜的浸润度。浸润度一方面个隔膜材料本身相关,另一方面个隔膜的表面及内部微观结构密切相关。4.化学稳定性换句话说就是要求隔膜在电化学反应中是惰性的。经过若干年的工业化检验,一般认为目前隔膜用材料PE或PP是满足化学惰性要求的。5.孔径一般来说,电池隔膜为了阻止电极颗粒的直接接触,很重要的一点就是防止电极颗粒直接通过隔膜。目前所使用的电极颗粒一般在10微米的量级,而所使用的导电添加剂则在10纳米的量级,不过很幸运的是一般碳黑颗粒倾向于团聚形成大颗粒。一般来说,亚微米孔径的隔膜足以阻止电极颗粒的直接通过,当然也不排除有些电极表面处理不好,粉尘较多导致的一些诸如微短路等情况。6.穿刺强度这个参数实际上是由于电极表面不够平整,以及装配过程中工艺水平有限而提出的一个要求,因此要求隔膜有相当的穿刺强度。穿刺强度的测试有工业标准可遵循,大致是在一定的速度(每分钟3-5米)下,让一个没有锐边缘的直径为1mm的针刺向环状固定的隔膜,为穿透隔膜所施加在针上的最大力就称为穿刺强度。同样的,由于测试的时候所用的方法和实际电池中的情况有很大的差别,直接比较两种隔膜的穿刺强度不是特别合理,但在微结构一定的情况下,相对来说穿刺强度高的,其装配不良率低。但单纯追求高穿刺强度,必然导致隔膜的其他性能下降。7.热稳定性隔膜需要在电池使用的温度范围内(-20C~60C)保持热稳定。一般来说目前隔膜使用的PE或PP材料均可以满足上述要求。当然还有一个就是由于电解液对水份敏感,大多数厂家会在注液前进行80C左右的烘烤,这对PP/PE隔膜也不会存在太大的问题。8.热关闭温度内容由于安全性问题比较严重,目前锂离子电池用隔膜一般都能够提供一个附加的功能,就是热关闭。一般我们将原理电池(两平面电极中间夹一隔膜,使用通用锂离子电池用电解液)加热,当内阻提高三个数量级时的温度称为热关闭温度。这一特性可以为锂离子电池提供一个额外的安全保护。实际上关闭温度和材料本身的熔点密切相关,如PE为135C附近。当然不同的微结构对热关闭温度有一定的影响。但对于小电池,热关闭机制所起的作用很有限。9.孔隙率目前,锂离子电池用隔膜的孔隙率为40%左右。孔隙率的大小和内阻有一定的关系,但不同种隔膜之间的空隙率的绝对值无法直接比较。本文出自:东莞市环岛电子科技有限公司相关搜索:动力电池隔膜,锂离子电池隔膜,铝塑膜,电芯,手机电池加工,东莞市环岛电子科技有限公司
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国内锂离子电池隔膜产业化现状
在全球重点发展锂离子电池隔膜、储能电池等新能源产业的今天,锂电池做为公认的理想储能元件,得到了更高的关注。我国也在动力电池领域投入了巨大的资金和政策支持,已经涌现了比亚迪、比克、力神、中航锂电等全球电池行业引人注目的骨干企业。正极材料、负极材料、电池隔膜、电解液是锂电池最重要的四项原材料,锂电池隔膜由于投资风险大、技术门槛高,一直未能实现国内大规模生产,成为制约我国锂电池行业发展的瓶颈,特别是在对安全性、一致性要求更高的动力锂离子电池领域,更是我国从锂电池生产大国到锂电池生产强国难以逾越的障碍。锂离子电池隔膜的主要生产工艺可分为干法和湿法两大类。车用动力电池容量大,安全性要求高,这也要求隔膜具有更高的强度、保液能力及安全温度。干法工艺可以采用多层复合的形式,该种隔膜具有结构安全、孔隙均匀、透气性好、耐高温性好等诸多优势,完全满足于动力锂电池的严格要求,目前国内外众多的动力电池厂商均认可该种工艺的隔膜是动力锂电池的应用方向。国外采用干法工艺生产的有美国Celgard公司和日本UBE公司。国内采用干法多层复合制造工艺的目前只有深圳市星源材质科技股份有限公司实现了技术突破和批量生产。目前全球锂电池产能急速扩张,做为主要材料的锂电池隔膜产能增长速度呈现滞后的局面,已经有众多的电池厂家不同程度的表示了隔膜紧缺,隔膜材料产能的提高不仅对我国锂电池乃至世界锂电池产业的发展都是一个迫切的要求。因而,在国内尽快的涌现出更多的星源材质一样的民族企业是完善我国锂电池行业产业链,提升我国锂电池生产企业竞争和可持续发展能力的重要举措,也是关乎我国新能源汽车产业快速发展的关键环节。相关搜索:动力电池隔膜,锂离子电池隔膜,铝塑膜,电芯,手机电池加工,东莞市环岛电子科技有限公司
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锂离子电池隔膜发展前景最被看好
国每年新增锂离子电池隔膜需求的三分之二用于交通运输业。汽车产业支持政策有两个方面:一是鼓励节能环保和小排量汽车,减少现有汽车能源消耗和排放。二是鼓励新能源汽车发展。主要补助插电式混合动力车和纯电动车。当前,工信部牵头负责电动汽车产业发展的相关工作,锂离子电池隔膜牵头拟定电动汽车发展规划、产业政策和相关标准;能源局牵头负责电动汽车充电设施发展的相关工作,根据电动汽车的发展规划和产业政策牵头拟定电动汽车充电设施的发展规划和扶持政策,并负责将其与国家能源规划相衔接;质检总局(国家标准委)则牵头组织制订电动汽车及充电设施的国家标准,并负责牵头组织协调几部委拟定电动汽车及充电设施的相关标准,按规定程序审查颁布。锂离子电池隔膜由国资委牵头的中央企业电动车产业联盟于今年8月18日成立,下设整车与电驱动、电池、充电与服务三个专业委员会。该联盟由16家央企共同发起,初期投资13亿元(人民币.下同),到2012年,投资将增至1000亿元。中央企业电动车产业联盟主要是整合中央企业资源,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,要提升中国电动车产业的整体技术水平和全球竞争力。国信证券相信,小型纯电动乘用车将是3到5年内中国电动车产业发展的主导方向。在「十二五」(2011至2015年)电动车发展规划中,小型纯电动车将得到充分重视。虽然电动车是未来发展的方向,但混合动力汽车(HEV)在过渡期仍占据主流。国信证券指出,动力电池、电机等关键部件成本占电动车整车成本的30%至50%,产业获益的排序基本是电池、电机、电站等零部件和配套部门、以及整车。故此,在新能源汽车产业链中未来发展前景最为看好的是锂电池。锂电池上游主要包含正极材料、负极材料、电解液、隔膜及超薄铜箔铝箔等辅助材料。其中上游的正极材料、电解液和隔膜是最核心的3种材料,占锂离子动力电池成本的70%,毛利率很高。不过,东北证券表示,七大战略新兴产业中,锂离子电池隔膜对于像锂电池等市场估值较高的部分概念股持中期谨慎态势,而短期内更偏好与市场需求较好的节能环保以及高端装备制造等。华泰联合证券认为,新能源汽车特别是电动车,如果按未来的减排成本估算,属于消费品,而且主要通过民众买单。因此在产品开发、推广销售、渠道使用、维护保养等各环节的问题都有可能影响到最终的购买行为。其前途是光明的,道路是曲折的。当前,更看好混合动力车和相关动力电源。本文出自:东莞市环岛电子科技有限公司相关搜索:动力电池隔膜,锂离子电池隔膜,铝塑膜,电芯,手机电池加工,东莞市环岛电子科技有限公司
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锂离子电池隔膜的性能要求
锂离子电池由正、负极材料、电解液、隔膜以及电池外壳组成。隔膜作为电池的“第三极”,是锂离子电池中的关键内层组件之一。隔膜吸收电解液后,可隔离正、负极,以防止短路,同时允许锂离子的传导。在过度充电或者温度升高时,隔膜通过闭孔来阻隔电流传导,防止爆炸。隔膜性能的优势决定电池的界面结构和内阻,进而影响电池的容量、循环性能,充放电电流密度等关键特性。性能优异的隔膜对提高电池的综合性能起着有重要的作用。锂离子电池隔膜生产材料目前还是以聚烯烃为优选,聚烯烃材料具有强度高、防火、耐化学试剂、耐酸碱腐蚀性好、生物相容性好、无毒等优点,在众多领域得到了广泛的应用。聚烯烃化合物可以提供良好的机械性能和化学稳定性,具有高温自闭性能,确保锂离子二次电池在日常使用上的安全性。1、厚度均匀性隔膜的厚度均匀性与所有薄膜生产企业要求是一样的,是一个永远追求的重要的质量指标,它直接影响隔膜卷的外观质量以致内在性能,是生产过程严加控制的质量指标之一。锂电池用户对隔膜的分切有其特殊的要求,除了有特殊的隔膜分切机、专业培训的专业分切人员外,与隔膜自身的厚度均匀性关系较为密切。在自动化程度很高的隔膜生产线上,隔膜厚度都是采用精度很高的在线非接触式测厚仪及快速反馈控制系统进行自动检测和控制的。隔膜的厚度均匀性包括纵向厚度均匀性和横向厚度均匀性。其中横向厚度均匀性尤为重要。一般均要求控制在+2微米以内。2、力学性能隔膜的力学性能是影响其应用的一个重要因素,如果隔膜破裂,就会发生短路,降低成品率,因此要求隔膜在电池组装和充放电结构使用过程中,需要自身具有一定的机械强度。隔膜的机械强度可用抗穿刺强度和拉伸强度来衡量。拉伸强度,隔膜的拉伸强度与制膜的工艺相关联。采用单轴拉伸,膜在拉伸方向上与垂直方向强度不同;而采用双轴拉伸时,隔膜在两个方向上一致性会相近。一般拉伸强度主要是指纵向强度要达到100MP以上,横向强度不能太大,过大会导致横向收缩率增大,这种收缩会加大锂电池厂家正、负极接触的几率。抗穿刺强度,抗穿刺强度是指施加在给定针形物上用来戳穿隔膜样本的质量,用它来表示隔膜在装配过程中发生短路的趋势。因隔膜是被夹在凹凸不平的正、负极片间,需要承受很大的压力。为了防止短路,所以隔膜必须具备一定的抗穿刺强度。抗穿刺强度值一般在300-500g。3、透过性能透过性能可用在一定时间和压力下,通过隔膜气体的量的多少来表征,主要反映了锂离子透过隔膜的通畅性。隔膜透过性的大小是隔膜孔隙率、孔径、孔的形状及孔曲折度等隔膜内部孔结构综合因素影响的结果。作为锂电池隔膜材料,本身具有微孔结构,微孔在整个隔膜材料中的分布应当均匀。孔径一般在0.03-0.12um。孔径太小增加电阻,孔径太大易使正负极接触或被枝晶刺穿短路。隔膜厂家现在基本以透气度、孔隙度指标来衡量透气性。透气率是指特定的空气在特定的压力下通过特定面积隔膜所需要的时间,用Gurley值来表示。根据隔膜厚度,一般在300-700s/100ml。孔隙率是单体膜的体积中孔的体积百分率,它与原料树脂及膜的密度有关。现有锂离子电池隔膜的孔隙率在40%-50%之间。4、理化性能润湿性和润湿速度:较好的润湿性有利于提高隔膜与电解液的亲和性,扩大隔膜与电解液的接触面,从而增加离子导电性,提高电池的充放电性能和容量。隔膜对电解液的润湿性可通过测定其吸液率和持液率来衡量。化学稳定性:隔膜在电解液中应当保持长久的稳定性,不与电解液和电极物质反应。其化学稳定性是通过测定耐电解液腐蚀能力和胀缩率来评价的。热稳定性:电池在充放电过程中会释放热量,尤其在短路或过充电的时候,会有大量热量放出。因此,当温度升高的时候,隔膜应当保持原有的完整性和一定的力学性能,发挥隔离正、负极、防止短路的作用。安全保护性能:随着锂电池应用范围的逐渐扩大,尤其是动力电池领域,锂离子电池的安全性成为锂电池厂家的较为重视的环节。作为锂电池较为关键的核心材料,对隔膜也提出了更高的要求。目前锂电池用隔膜一般都能够提供一个附加的功能,就是热关闭。这一特性可以为锂离子电池提供一个额外的安全保护。该功能主要参数为闭孔温度和破膜温度。闭孔温度是微孔闭合时的温度,即为闭合温度。指电池内部发生放热反应自热、过充或者电池外部短路时,这些情况都会产生大量的热量。由于聚烯烃材料的热塑性,当温度接近聚合物熔点时,微孔闭合形成热关闭,从而阻断离子的继续传输而形成断路,起到保护电池的作用。一般PE为130-140℃,PP为150℃。破膜温度是指电池内部自热,外部短路使电池内部温度升高,超过闭合温度后微孔闭塞阻断电流通过,热熔性能温度进一步上升,造成隔膜破裂、电池短路。破裂时的温度即为破膜温度。因此,锂电池厂家都希望隔膜有较低的闭孔温度和较高的破裂温度。闭孔温度和破膜温度均与隔膜材料的种类有很大关系。任何单层的隔膜将难以满足锂离子电池对隔膜的安全性的要求。
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