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多年研发仍未规模化应用 无纺布锂电隔膜是否还有发展前景

作者:www.sdhuaye.com来源:山东华业无纺布 浏览次数: 日期:2016年10月10日 14:40

从开发出产品至今已有7年,看起来很美好的无纺布锂电隔膜仍未规模化商业应用,为什么?

锂电隔膜基体材料主要包括聚烯烃材料和无纺布材料。聚烯烃隔膜具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的特点,但聚丙烯/聚乙烯材料耐温性能受限,合适的工作温度低于150℃;为了进一步提高锂电池比能量,需降低薄膜厚度,使得二维孔结构的隔膜吸液率降低,再次影响电池安全性。因此为了满足动力锂电高安全性和大功率快速冲放电的需求,具有三维孔结构的无纺布材料成为研究热点。

无纺布隔膜基材通常选用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、芳纶等,耐热性优势明显。同时,由于其三维孔结构,可有效避免因针刺造成的短路现象,并提高保液率。国内外企业就无纺布隔膜开展了大量研发工作。

Ø 2010年8月,杜邦宣布开发出聚酰亚胺隔膜

Ø 2010年,首钢总公司与中科院理化所合资组建了首科喷薄,利用理化所吴大勇技术团队开发的聚酰亚胺纳米纤维隔膜技术实施产业化。2012年1月,30万平米/年中试线建成运行

Ø 2011年3月,江西先材发布计划,将建设年产2亿平米聚酰亚胺隔膜生产基地。2014年7月,江西先材母公司深圳惠程半年报显示,聚酰亚胺隔膜生产线设备安装项目进度为8.20%,累计实际投入金额为591万元

Ø 2012年2月,日本广濑制纸展出了以聚烯烃无纺布为基材、由PVA(聚乙烯醇)纳米纤维纺丝制成的锂电隔膜

Ø 2013年,浙江大东南股份有限公司与中国科学院化学研究所签署协议,联合研发静电纺丝法制备锂电纳米纤维隔膜,并于2015年实现中试生产

Ø 赢创德固赛在PET无纺布上涂布陶瓷材料制造锂电隔膜

Ø 2016CIBF上,科德宝展示了采用陶瓷涂覆PET无纺布隔膜的电池。科德宝称,因该产品可在更高的温度下生产,加快了干燥处理过程和电解质浸渍过程,进而缩短了电池单元的制备过程

Ø 日本特种东海制纸宣称开发出了纤维素隔膜材料技术

Ø 美国Dreamweaver公司开发出了基于纳米和微米纤维素混合的无纺布隔膜

Ø Porous Power Technology开发出了PVDF和Al2O3填充的PET隔膜

Ø 日本王子制纸通过造纸方法成形湿法无纺布基材,在基材上涂覆PU、PET或PTFE树脂

Ø 三菱制纸联合东京理工大学开发出了PET无纺布隔膜技术

Ø 宁波艾特米克锂电科技有限公司推出了具有闭孔特性的纳米纤维隔膜

Ø 东丽与东燃化学的合资公司,开发出了耐热性和尺寸稳定性俱佳的以芳纶树脂为基材的微多孔芳纶薄膜

Ø 日本帝人(Teijin)于2012年2月宣布开发出了用于聚合物层叠型锂离子电池的芳纶纤维隔膜

以上所有看着很美好的无纺布锂电隔膜,它们有一个共同点,就是都没有实现规模化商业应用。亚化咨询认为最主要的原因就是价格。无纺布隔膜成本往往在10元/平米以上,而现阶段涂覆后的中高档隔膜价格也就在5-6元左右。在锂电成本控制越来越严格的行业趋势下,无纺布隔膜缺乏价格竞争优势。此外,影响无纺布隔膜推广应用的因素还有以下几点。

1. 无纺布隔膜一般拉力强度偏低,难以应用到高速卷绕工艺上。叠片工艺对于隔膜拉力强度要求相对较低,无纺布隔膜更适合于叠片工艺。

2. 无纺布隔膜孔径偏大,较大的孔径带来优秀的倍率性能,但同时也会导致电池自放电偏大,并对高温和存储性能有潜在影响。

3. 应用无纺布隔膜要求改变现有锂电生产工艺,隔膜分切、烘烤温度、注液量等都需要调整。

那么,无纺布锂电隔膜是否就没有发展前景了?亚化咨询认为也不尽然。理由如下:

1. 三元正极材料大型动力锂电是新能源汽车动力来源的重要发展趋势,而其安全性尤为令人关注。在以叠片式工艺生产的大型三元动力锂电上,无纺布隔膜在安全性、倍率性能和使用寿命上相比聚烯烃隔膜具有优势。未来随着动力锂电行业的发展,对隔膜性能的进一步提升,无纺布隔膜可以占据一席之地。

2. 随着产量的提升,无纺布隔膜的成本有下降空间。

所属类别: 行业新闻

该资讯的关键词为:规模化  推广因素