锂电池隔膜技术工艺.ppt

康佳研究院2012.01、锂电池隔膜技术和技术、隔膜是锂离子电池的重要组成部分，是锂离子电池完成充放电的电化学过程的重要组成部分。 隔膜是锂电池的重要因素，影响隔膜的定义、隔膜的性能、电池的界面结构、内部电阻，影响电池容量、循环次数和安全性能，影响电池的综合性能，具有锂电池隔膜材料、高强度薄膜化聚烯烃多孔膜材料、耐有机溶剂功能，基材为聚丙烯聚乙烯材料和添加剂、材质特性、非导电性、电池的种类不同，采用不同的隔膜PE、PP等，隔膜作用，分离电池的正负极，防止短路，在充放电中使电解质离子往来的功能，通气率Gurley指数与作为重要的物化指标的电池的内阻成比例的数值越大自动关机的机理限制了作为安全保护性能的温度上升，防止短路的安全窗的温度越高，电池的安全性就越高，隔板的原材料和与隔板的结构有关的材料的熔点决定着隔板的闭气孔温度。 热稳定性隔膜受热时的尺寸稳定性，气孔率孔的体积与隔膜体积之比，一般的隔膜气孔率在35%-60%之间。 力学强度要求耐穿刺强度高的单向拉伸、拉伸50N、横向5N； 双向拉伸要求两个方向一致。 隔膜的6个性能参数，孔径的大小和分布孔径的大小和分布与制造方法有关，孔径的大小影响隔膜透过能力的分布变得不均匀，电池内部的电流密度变得不均匀，枝晶穿过隔膜。 隔膜的特性和分类、隔膜的分类根据物理、化学特性，锂电池隔膜材料分为织膜、无织膜(无纺布)、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜等几个种类，目前商品化的锂电池隔膜材料主要是聚乙烯， 采用聚丙烯微孔膜的固体电解质和凝胶电解质被作为特殊部件使用，是起着电解液和电池隔板的作用的固体电池。 锂电池隔膜的主要制造商及其主要产品，隔膜特性电子绝缘性-正负极的机械隔离； 一定的孔径和气孔率、低电阻和高离子传导率为，对锂离子具有良好的渗透性的电解液耐腐蚀、对具有充分的化学和电化学稳定性的电解液的润湿性好、具有充分的吸液保湿力的充分的力学性能-穿刺强度、拉伸强度等， 厚度尽可能薄的空间稳定性和平坦性好，热稳定性好，自动隔断性能好的动力电池对隔膜要求更高，通常采用复合膜。 隔膜墙壁、技术方面的钻孔工程技术隔膜钻孔技术难度高，难以保持成套的生产设备产品的稳定性。 基材聚丙烯、聚乙烯材料和添加剂等高分子材料的复杂性和高知识含量。 制造设备的设备精密稳定。 在经济方面投资额大，周期长，技术风险高。 国内现状：隔膜的厚度、强度、气孔率的匹配性差于批量生产批量的稳定性，隔膜的匹配性：厚度、面密度、力学性能的匹配性隔膜的细孔尺寸和分布的均匀性细孔的尺寸和分布直接影响隔膜的气孔率、通气性、吸液率。 锂电池成本构成、锂电池材料利润率、技术、造孔机制不同的共同步骤：取向步骤-在薄膜上产生空隙，提高提拉强度。 将MSCS熔融提拉，热感应相分离TIPS、干式工艺、干式工艺将聚烯烃树脂熔融、挤出、吹塑制成结晶性聚合物薄膜，经结晶化处理、退火后，得到高度取向的多层结构，在高温下进一步拉伸，剥离结晶界面，形成多孔结构，形成膜优点：技术比较简单，附加值高，无环境污染。 缺点：难以控制孔径及气孔率拉伸比较小，在只有约13的低温拉伸时容易引起隔膜的穿孔； 产品不能薄。 干式法的工艺影响系数、工艺影响膜结构要素熔融牵伸比挤出温度膜片的性能参数等。降低挤出温度，提高分子取向度，提高退火温度，提高结晶度，晶片结构整齐，微观上影响膜结构的因素，两种干燥工艺的特征，单向拉伸设备，湿式工艺，湿式别名相分离法或热致相分离法， 将液态烃或几种小分子物质和聚烯烃树脂混合，加热熔融后，形成均匀的混合物，降温相分离，压制薄膜，将薄膜加热到接近熔点的温度，双向拉伸使分子链取向，最后保温一定时间，用容易挥发的物质溶出残留溶剂，相互贯通优点：隔膜孔径范围比较小，均匀，双向拉伸强度高； 膜薄。 缺点：投资大、周期长、技术复杂的环境污染。 湿法技术的特点、干湿法隔板的性能比较、湿法技术的特点、干式技术(单轴拉伸)、湿式技术(双轴拉伸)、单层隔板的SEM图、湿式技术的原理、湿式制造微孔膜的热力学基础是聚合物-溶剂系的相图。 通过调节体系的温度和浓度，聚合物从体系中直接结晶析出。 影响膜结构形态的因素：冷却速率聚合物溶液的初期浓度聚合物分子量溶剂分子的运动和结晶能力成核剂成核剂能更好地控制细孔的尺寸和分布，湿式工艺的重要系统、工艺步骤、重要工艺、干湿法工艺的差异、隔膜生产设备、生产设备搅拌机：包括搅拌马达、减速机、送量泵等，性能要求：稳定性很重要，必须选定进口产品。 提取设备的换气设备需要高耗电的换气设备，设备需要1000万。 月产100万平方米，总投资额6986万元，其中固定资产3370万元，流动资产1540万元2076万元(6个月原材料安全库存)。，分隔符为高分子材料，要求能够满足专业知识阈值高的技术专利问题程序的要求的高精密设备程序和产品的一贯性高。 隔膜的锂电池成本有限，市场规模有限，主导企业现在生产能力过剩，未来的生产能力扩大，价格下降。 投入高，建设周期长。 通过改变风险、技术风险、市场风险、资本风险、投资风险、尺寸和结构，提高热稳定性，目前正在发展两个方向、膜厚的电池结构发生变化。 多层膜； 改良膜的新隔膜、隔膜随着锂电池的需求变化而发展，隔膜、隔膜的发展趋势、隔膜的发展趋势、海外隔膜的主要企业、浓厚的高分子化学工业背景、国内生产企业、低端市场产品的隔膜性能无法与不满足动力电池要求规模和技术的日韩美企业相比较的双曲馀弦值。 的双曲馀弦值。 的双曲馀弦值。 的双曲馀弦值。 的双曲馀弦值。 总结，随着动力电池市场的扩大，隔膜市场也在扩大，属于高投入行业的隔膜同时属