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動力鋰離子電池中聚合物有什么關鍵材料

鉅大LARGE  |  點擊量:46次  |  2020年09月30日  

摘要
關鍵材料一:聚合物隔膜本章的主題是隔膜,隔膜是含有大量微孔結構的聚合物絕緣膜,在電池中是非活性組分,但其實影響著鋰電池的很多性能,尤其是安全性能。本章首先分析了隔膜市場的產業格局,令大家傷心的是國內企

關鍵材料一:聚合物隔膜


本章的主題是隔膜,隔膜是含有大量微孔結構的聚合物絕緣膜,在電池中是非活性組分,但其實影響著鋰離子電池的很多性能,尤其是安全性能。


本章首先分析了隔膜市場的產業格局,令大家傷心的是國內公司僅占10%市場份額,而且是中低端市場,國內隔膜公司的發展受制于專利、基體原材料、高精密生產設備與工藝等,大家是不是都摩拳擦掌,躍躍欲試了?兵馬未動,糧草先行,大家先翻閱學習一下本章后面的內容吧:


A.首先介紹電池對隔膜的要求及隔膜各項物性指標的測試方法;


B.詳細介紹隔膜中常用的主體聚合物材料及其特性,如聚烯烴類、含氟聚合物類、聚酯類、聚酰亞胺、芳砜綸及青島儲能院致力推進的生物質纖維素類;


C.總結了傳統聚烯烴類隔膜的干法生產工藝、濕法生產工藝及其差別;詳細比較分析市場上具有代表性的聚烯烴類隔膜商品;重點介紹基礎研究領域在改性聚烯烴隔膜方面的進展;還詳細介紹了改性聚烯烴隔膜代表性商品的相關參數,如陶瓷涂布、芳綸涂布的聚烯烴隔膜,還有國內公司在聚烯烴與陶瓷顆粒共混膜方面的創新探索;


D.介紹無紡布復合隔膜中無紡布基材的熔噴和紡粘制造工藝,并對無紡布復合隔膜的代表性產品進行比較分析;進一步介紹靜電紡絲無紡布隔膜相關進展,還傾情推介青島儲能院在國內率先合作開發出大型靜電紡絲設備樣機用于靜電紡絲無紡布隔膜生產中試情況;以及青島儲能院采用抄紙技術開發的高性能纖維素基復合隔膜。


關鍵材料二:聚合物電解質


本章的主題是聚合物電解質,發展聚合物電解質就為了通過不用液體電解液或少用液體電解液的方式提高電池安全性,因此聚合物電解質重要分為兩大類:固態聚合物電解質(不用液體電解液)和凝膠聚合物電解質(少用液體電解液)。大家是不是已經發現了?沒錯,本章將獨家揭秘在世界范圍內熱炒的固態電池的關鍵核心固態聚合物電解質:


A.先介紹應用最為廣泛的聚環氧乙烷基(PEO)固態聚合物電解質的基礎研究進展,并對其商業應用現狀和相關專利進行分析;


B.本章最重磅的內容是分享青島儲能院在聚碳酸酯基固態聚合物電解質的研究進展,并介紹青島儲能院研發的固態電池在全海深領域應用示范情況;


C.介紹硅基固態聚合物電解質的研究進展及相關專利分析;另外,塑晶類和無機有機復合類固態電解質也作了相應的闡述;


D.最后,詳細介紹凝膠聚合物電解質近幾年在基礎研究領域的進展。


剛柔并濟聚合物電解質的設計理念


青能-Ⅰ固態電池為萬泉號著陸器供應能源及設備參航證書


關鍵材料三:聚合物黏結劑


本章的主題是聚合物黏結劑,原來黏結劑是這樣寫,大家以前寫粘結劑是錯的!


閑話少說,黏結劑的重要性在最近幾年才被大家接受,黏結劑的質量和使用工藝在某種程度上也決定著電池的質量:


A.介紹黏結劑的市場格局,總結分析電池對黏結劑的具體性能要求和相關測試方法;


B.按合成類黏結劑、天然黏結劑、導電聚合物黏結劑的分類進行詳細介紹,并將工業上常用的黏結劑的合成方法和攪拌配料(涂布工藝)使用方法分享給大家;介紹了青島儲能院崔光磊研究員開發的丙烯腈改性殼聚糖類黏結劑在鋰離子電池中良好應用。


關鍵材料四:鋁塑膜中的聚合物


鋁塑膜技術復雜,壁壘極高,用詞句看似簡單卻頂端,入門門檻堪比天來形容鋁塑膜再恰當不過了。


鋁塑復合膜(簡稱鋁塑膜)是軟包鋰離子電池電芯封裝的關鍵材料。鋁塑膜基本結構一般分為三大層,即聚合物外層/鋁箔層/聚合物內層,每層之間通過黏結性聚合物助劑復合。軟包鋰離子電池對鋁塑膜性能要求近乎于苛刻,包括超高的水氧阻隔性能(是食品包裝用普通鋁塑膜的10000倍)、良好的冷沖壓成型性能、耐穿刺性能、耐電解液腐蝕性能、耐高溫(熱密封)性能和絕緣性能等,任何一項性能有所缺失,都有可能導致電池失效,甚至熱失控起火爆炸。因此,鋁塑膜在設計、原材料、生產制造(高精度涂布技術)和應用各環節技術壁壘極高,其難度遠超聚合物隔膜、黏結劑、正負極材料和電解液等其他組分,也是軟包電池中尚未實現大規模國產化的核心材料,對國外產品高度依賴,國內市場份額85%由日本公司把持,國內公司占不到5%的市場份額,狀況堪憂。


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