锂电池隔膜行业发展动态

<正>在锂电池的结构中,电池隔膜是关键的内层组件之一,也是技术壁垒最高的一种高附加值材料,约占锂电池成本的20%~30%。在新能源车等市场需求的推动下,全球锂电池隔膜市场快速增长。据预计到2015年锂电隔膜需求年均复合增长率达到25%,市场规模将达13.08亿平方米。隔膜的好坏决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。虽然我国锂离子电池原材料已     

陶瓷隔膜锂电池制备及低温性能监测

以常见的聚烯烃隔膜为例,分别研究通过湿法、干法两种途径制备而成的聚烯烃陶瓷隔膜的物理特性。以上述三种隔膜为材料制备比能量233 Wh/kg、容量4.5 Ah的无人机软包锂电池。实验证明,在温度低于-40℃的条件下4.0 C放电,普通隔膜、湿法制陶瓷隔膜、干法制陶瓷隔膜三种软包电池可用容量分别为最高容量的51.1%、62.6%、81.8%。相较于普通的聚烯烃材料隔膜,在超低温(低于-40℃)条件下,陶瓷隔膜能够使锂电池的倍率性能获得大幅提高。对于强化锂电池在超低温环境下的倍率性能,干法制备的聚烯烃材料陶瓷隔膜要比湿法制备的隔膜具有更高的能力。装机实验结果可知,干法制备的聚烯烃材料陶瓷隔膜的锂电池,在低温下的高倍放电性能更佳,无人机加速攀升续航时间更长。     

采用PI/PTFE复合隔膜的Li/SOCl_2电池的性能

制备了一种具有超薄、高吸液率和良好热稳定性的Li/SOCl_2电池用聚酰亚胺(PI)/聚四氟乙烯(PTFE)复合隔膜。通过SEM、同步热分析(STA)、吸液率及恒电流放电等方法,研究PI、玻璃纤维(GF)和PTFE隔膜的结构、热稳定性和吸液性能,以及复合隔膜对Li/SOCl_2电池输出电压的影响。相对于采用GF/GF隔膜的电池,采用PI/PTFE复合隔膜的电池输出电压提升了0.130 V,热生成速率降低了39.4%。     

我国首创高效能电池隔膜技术,动力电池寿命可提高700%

<正>近日,江西师范大学、江西先材纳米纤维科技有限公司共同研发出聚酰亚胺(PI)纳米纤维电池隔膜,该高科技材料具有自主知识产权,属世界首创,可大幅提高汽车动力电池或电池组性能。据国家权威检测机构报告显示,采用PI纳米纤维隔膜制备的PI隔膜动力电池在关键技术指标上有明显优势:电池功率密度高,可提高电池的充放倍     

聚乙烯醇/硅酸镁锂碱性电池隔膜制备及表征

用溶液浇铸法制备含有聚乙烯醇(PVA)/硅酸镁锂(MLS)的有机无机复合碱性电池隔膜。采用扫描电镜、交流阻抗技术研究(PVA)/MLS复合隔膜的特性。在室温时(23℃),PVA/MLS复合隔膜离子电导率最高可达4.6×10-2S/cm。以PVA/MLS复合隔膜为隔膜组装氢镍电池,当以1倍率充放电时,在1.10～1.25 V有放电平台出现,电池经过300个循环后,放电效率仍然有91%,表明聚PVA/MLS复合隔膜的电化学性能很稳定。     

PHOTO NEWS

<正>01河北金力新能源投资7亿元、占地70亩的新能源锂电池隔膜项目日前投产,可年产锂电池隔膜5500万平方米。产品已获得国家发明、实用新型等专利11项,广泛应用于新能源汽车动力电池和手机、平板电脑的内置电池等领域。     

热复合叠片工艺对隔膜透气度的影响

热复合工艺需要对极片和隔膜进行热压,有必要研究隔膜的透气度在热复合前后的变化。探究不同热复合温度(50℃和70℃)和压力(0.10 MPa和0.15 MPa)对三元正极材料(NCM)锂离子电池涂胶隔膜透气度的影响。在相同的热复合工艺条件下,极片粘附情况对隔膜透气度的增值没有明显影响。压力对隔膜透气度的影响要明显高于温度的影响。温度由50℃升高至70℃,隔膜的透气度增值(ΔG)仅增加1 s;压力由0.10 MPa提升至0.15 MPa,ΔG增加约5倍。同时,过大的压力可能会使大尺寸电芯内部靠近极耳侧位置和中间位置隔膜的透气度不一致。     

Al_2O_3/PTFE杂化涂层改性聚乙烯隔膜

以聚乙烯(PE)湿法膜为基体,在其两侧涂覆厚度为2μm的氧化铝(Al_2O_3)和聚四氟乙烯(PTFE)共混颗粒,得到一种杂化涂层PE电池隔膜。对复合隔膜的形貌、润湿性和热稳定性等进行了研究。结果表明:Al_2O_3/PTFE涂层均匀涂布于PE膜表面,在140℃下复合PE膜没有出现较大的收缩,并且混合颗粒有效地改善了PE膜的润湿性,提高了膜的吸液率。以Al_2O_3/PTFE复合PE膜作为隔膜组装电池并进行分析表明,杂化层可以显著提高电池长期充放电循环的容量保持率。     

基于负极支撑型复合隔膜的高安全锂离子电池

锂离子电池热失控的情况近年来多有发生，严重制约了其未来发展。隔膜作为电池基础材料之一，对电池安全性能有重要影响。传统的聚丙烯(PP)/聚乙烯(PE)隔膜熔点低，会在高温下发生变形或融化，引发大面积内短路。研究了负极支撑型SiO₂/聚乙烯醇(PVA)/聚氧化乙烯(PEO)复合隔膜，通过对粘结剂PVA/PEO配比的优化，在实验室与中试产线上均制备出复合隔膜，其厚度仅有14μm，在400℃下不发生形变，显著提高了电池热滥用与机械滥用时的安全性能。电池循环性能稳定，300次循环后容量保持率可达99%，且在-20～-40℃的极低温环境下，展现出比常规电池更高的容量保持率。     

电动汽车磷酸铁锂电池低温特性研究

电池温度是影响电动汽车动力电池性能的重要因素,重点研究了磷酸铁锂动力电池低温特性。设计并实施了磷酸铁锂电池低温实验,在实验数据的基础上分析了磷酸铁锂电池的低温动态特性。建立了磷酸铁锂电池热模型,结合实验数据研究了电池热模型、热物理参数和内阻辨识的方法。通过模型仿真的方法,验证了电池热模型的精度,仿真结果表明电池热模型能够很好地模拟电池的实际生热过程,并能够完整地模拟电池的低温热物理特性,可为电动汽车磷酸铁锂动力电池低温特性研究提供依据。     

用于锌银蓄电池的新型纤维素隔膜

采用超细金属氧化物与纤维素共同混合制备的隔膜,用于锌银等碱性电池可以同时具有无机隔膜和有机隔膜的优点,避免各自的缺点,是制备性能优良的锌银电池隔膜的理想途径。通过对一种在实验室中制成的复合隔膜和目前使用的水化纤维素隔膜进行比较,初步评估这种复合隔膜用于电池的可行性。实验中测量了隔膜的物理尺寸、拉伸强度、面积电阻、示差扫描量热法(DSC)曲线,并应用于实验电池中,对电池电性能做了初步测试。结果表明,这种隔膜基本满足电池的使用要求,综合性能不低于水化纤维素隔膜。     

锌银电池隔膜的阻银迁移能力

研究了几种锌银电池隔膜的阻银迁移能力及装配电池后的循环性能.银迁移实验表明,隔膜阻银迁移能力的顺序为:银镁盐处理的水化纤维素膜>未经处理的水化纤维素膜>聚乙烯接枝膜;尼龙布>聚丙烯接枝膜.FAS-6隔膜不适合用作锌银电池的主隔膜.高温加速实验表明,在50℃下搁置对电池寿命的影响相当于常温(25 ℃)下搁置的3倍.     

高容量碱性电池隔膜纸的研究

电池隔膜纸是电池的一个关键的组成部分,它直接影响着电池的各项性能和贮存寿命。介绍了采用高压聚乙烯薄膜经γ射线辐照,然后在70℃的30%甲基丙烯酸的甲苯溶液中反应接枝的制备方法;报导了聚乙烯-MAA接枝膜的机械强度、电阻率、在碱液中的膨胀度以及吸碱液率等性能。测试结果表明:制备的接枝膜能满足高容量碱性电池对隔膜纸的要求。     

动力锂离子电池隔膜材料的研究进展

隔膜作为保证锂离子电池正常工作及安全的关键组成部件之一,其品质直接影响电池的整体使用性能。本文介绍了传统锂离子电池隔膜的种类、加工工艺和性能,并综述了聚烯烃隔膜、有机/无机复合隔膜、纳米纤维涂层隔膜、静电纺丝隔膜、纤维素基隔膜等动力锂电池隔膜的国内外研究进展,结合测试方法和标准对锂离子电池隔膜特性进行了简要说明。最后提出了锂离子电池隔膜目前急需解决的问题以及未来发展趋势。     

纳米SiO2对聚合物隔膜的影响

采用相转化法,制备了添加10%(质量比)纳米SiO2的复合聚合物隔膜和未加纳米材料的隔膜。通过XRD、DSC、FTIR和SEM等方法,对隔膜形貌和结构进行了研究,分析了隔膜孔结构形成的机理。与未加纳米材料的隔膜相比,复合隔膜具有较致密的结构,使机械性能有所改善,最大伸长率和断裂强度分别提高了16%和11%。在室温下,复合隔膜的离子电导率接近1×10-3S/cm,满足锂离子电池应用的要求。未加纳米材料的隔膜样组装的样品电池循环5次后发生短路;复合隔膜组装的样品电池的电化学性能和循环性能良好,首次充放电效率为86.6%,循环20次后仍有99.3%。     

浸渍涂覆法制备熔喷非织造基隔膜

以熔喷非织造布为基材,在表面浸渍4%、6%和8%质量分数的纳米SiO2颗粒,再涂覆粘结剂聚偏氟乙烯,得到锂离子电池用非织造复合隔膜。对非织造复合隔膜的微孔结构、孔径、孔隙率、吸液性能及电化学性能等进行测试。非织造复合隔膜的孔径大于聚烯烃隔膜,但孔隙率、耐热性能更好,制备的电池的电化学性能更好。SiO2质量分数为6%的非织造复合隔膜、聚烯烃隔膜组装的电池以0.2 C在4.5~2.5 V充放电,首次放电比容量分别为175.7 m Ah/g、138.0 m Ah/g,循环30次的放电容量保持率分别为99.1%、97.9%。     

隔膜对锂离子动力电池电化学及安全性能影响

将锂离子电池隔膜应用于动力电池进行整体评估,通过实际实验数据分析其电化学性能和安全性能;实验数据表明用于动力电池的隔膜应为抗拉强度大、空气渗透性好、抗穿刺强度大、高温热收缩较小、热关闭温度较高,隔膜的浸润性好,满足以上条件的同时,隔膜尽量轻、薄。     

聚乙烯基耐高温锂电池隔膜的制备及表征

以聚乙烯(PE)微孔膜为基膜,利用简单的浸渍涂覆法在其表面复合聚偏氟乙烯(PVDF)功能层,并用碱液对功能层进行处理,获得复合膜。对所制备复合膜的形貌、结构、吸液性和耐热性等基本性能进行表征,并对该隔膜进行电池充放电性能测试。结果表明,相比PE基膜,复合膜具有更加发达的表面网状孔结构,该多孔结构显著提升了隔膜的电解液性能,其吸液率达到165%,较PE膜提高近50%。同时,该隔膜显示出较好的耐热性,如经过130℃、60 min的热处理后其热收缩率只有1.5%。鉴于上述优良特性,该复合膜装配的锂离子电池显示出良好的循环容量保持性和倍率放电性能。     

PVDF基锂电池隔膜结构与电化学性能研究

介绍了一种PVDF基隔膜,以丙酮为溶剂,聚偏氟乙烯为成膜物质,纳米SO2为填料,通过辊刮涂湿法制备的一种复合隔膜。采用扫描电镜观察其微观形貌,此隔膜为多孔结构,孔分布呈现三维空间结构,孔径约2 mm。比表面测试仪测试,此隔膜具备高孔隙率和比表面积,吸液率达到150%。EIS测试和电池倍率放电测试结果表明,采用此隔膜制成的锂离子电池表现出较低的阻抗和优良的电化学性能。     

风力发电钛酸锂电池制备及电气性能试验分析

通过优化的工艺制备了一种方形12 Ah铝塑膜软包装的风力发电锂离子动力电池,所制备电池的正负极活性物质分别为LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2、钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12)),隔膜为25μm厚的聚乙烯。对所制备的电池在1.4~2.8 V的条件下进行充放电测试,当常温下以4.0 C循环6 000次时电池容量的保持率高于97%,且并未出现胀气现象;当高温下以0.5 C放电时容量为常温下的109.1%,且脉冲放电比功率最高为2 236 W/kg,当对5只100%SOC的电池串联后进行针刺测试时,并未出现起火爆炸等现象。