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揭秘國(guó)際巨頭Celgard"壓箱底"隔膜技術(shù)

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2022年07月14日  

囿于材料本身特性,濕法隔膜及干法隔膜有著各自的優(yōu)缺點(diǎn):


濕法隔膜輕薄、不易撕裂,但PE熔點(diǎn)為135℃,安全性低于干法隔膜,加之原材料及生產(chǎn)流程不同,綜合成本高于干法隔膜;干法隔膜產(chǎn)品熔點(diǎn)高,耐熱性、耐高壓性及抗氧化性更好,但相有關(guān)濕法隔膜較厚,且容易縱向撕裂,對(duì)電池公司工藝要求較高。


隨著三元動(dòng)力鋰電池尤其是高鎳動(dòng)力鋰電池的快速擴(kuò)張,兼具高安全性、強(qiáng)功能性、低成本三者優(yōu)勢(shì)于一身的隔膜需求迫在眉睫,成為國(guó)內(nèi)隔膜公司共同努力的方向。而國(guó)際隔膜巨頭Celgard所研發(fā)的"三層復(fù)合膜"或許能夠給國(guó)內(nèi)同行一些啟發(fā)。


Celgard"三層復(fù)合膜"中間層是聚乙烯,熔點(diǎn)在132℃左右,當(dāng)電池失控而發(fā)熱時(shí),聚乙烯就會(huì)熔化,關(guān)閉孔隙切斷電路,可對(duì)電池形成安全保護(hù);外兩層是聚丙烯,具有抗氧化性,熔點(diǎn)在165℃以上,即使電池溫度稍微升高一些,膜材的物理形狀也不會(huì)受到影響,對(duì)電池供應(yīng)了第二層安全保護(hù)。


除高安全性以外,Celgard總裁石烈對(duì)外公開表示,公司"三層復(fù)合膜"產(chǎn)品的干法工藝相有關(guān)濕法隔膜而言,更加綠色、環(huán)保。


濕法工藝要化學(xué)溶劑、溶液,雖然生產(chǎn)商在努力回收,但最后還是會(huì)有一些蒸發(fā)到空氣里,對(duì)人和環(huán)境都有危害。


而面對(duì)國(guó)內(nèi)部分人士認(rèn)為濕法隔膜在動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域應(yīng)用前景更為廣闊的看法,石烈并不贊同。在他看來(lái),新能源汽車興起之初,干法隔膜占據(jù)主導(dǎo)地位,因?yàn)闈穹óa(chǎn)品的抗氧性比較差,橫向收縮性很大;溫度達(dá)到130℃就熔化,局限性很大;強(qiáng)度方面,濕法隔膜在使用一段時(shí)間后下跌50%以上,而三層復(fù)合膜幾乎沒(méi)變化,壽命比濕法聚乙烯隔膜要長(zhǎng)。


客觀來(lái)看,濕法隔膜經(jīng)過(guò)涂覆加工以后,將有效規(guī)避其材料固有特性上的"缺陷",但這會(huì)新增成本。


目前國(guó)內(nèi)三元?jiǎng)恿︿囯姵伢w系使用"濕法+涂覆"居多,而基于成本考慮,性能逐步提高的干法隔膜既大量用在磷酸鐵鋰體系上,也開始應(yīng)用于三元體系,甚至有些三元體系的龍頭公司用的也是干法隔膜。


目前全世界范圍內(nèi)高鎳動(dòng)力鋰電池占比并不算高,"濕法+涂覆"能否同時(shí)滿足安全性高、功能性強(qiáng)、成本低的隔膜使用要求,尚有待進(jìn)一步的考證。


石烈表示,三層復(fù)合膜是唯一在高能量電池里面不用涂層也能使用的隔膜,而直接采用基膜會(huì)比聚乙烯陶瓷隔膜更具競(jìng)爭(zhēng)力。


"不同的客戶或不同的電池設(shè)計(jì),有時(shí)也要我們?cè)偻恳粚犹沾?,這樣價(jià)格就會(huì)貴些。"石烈補(bǔ)充說(shuō)道,Celgard在日、韓及部分我國(guó)電池廠商已有較多成功案例,在過(guò)去很多年里,市場(chǎng)對(duì)CELGARD"三層復(fù)合膜"的反饋非常好,尤其是在電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能電池方面從來(lái)沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)安全事故,可靠性非常有保障。我們歡迎更多的電池廠商一起進(jìn)行更多的嘗試和合作。


高工鋰電了解到,Celgard是全球干法隔膜工藝"鼻祖",在隔膜行業(yè)有著長(zhǎng)達(dá)三十、四十年的歷史,現(xiàn)為旭化成子公司。我國(guó)大部分干法隔膜公司都是沿用了Celgard的干法工藝,但目前我國(guó)廠商還無(wú)法復(fù)制的是Celgard開發(fā)導(dǎo)入的"三層復(fù)合膜"。


"我們?cè)缭趲啄昵伴_始研究三層膜,但當(dāng)時(shí)并沒(méi)有相配套的生產(chǎn)裝置,同時(shí)其中有一種原材料要從國(guó)外進(jìn)口。"國(guó)內(nèi)一家干法隔膜公司高層表示,國(guó)內(nèi)大多做雙層膜,因?yàn)椤霾槐 ?/p>


不過(guò),隨著原料、生產(chǎn)設(shè)備及工藝技術(shù)的不斷提高,國(guó)內(nèi)有些干法隔膜公司正在嘗試研發(fā)推出三層復(fù)合膜,敬請(qǐng)關(guān)注高工鋰電后續(xù)報(bào)道。

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