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鋰電池篇章:全面解析鋰電池鋁塑膜技術

文章來源:深圳市中鋰能源技術有限公司 人氣:700 發表時間:2018-02-08 14:07:10
鋁塑膜

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1鋰離子電池鋁塑膜的作用


鋁塑膜是鋰離子電池五大材料之一,是軟包鋰電池封裝材料。鋁塑膜由外層尼龍層/粘合劑/中間層鋁箔/粘合劑/內層熱封層,共五層組成,每層功能要求都比較高。


2鋰離子電池對鋁塑膜的要求


鋁塑膜的阻隔能力、耐穿刺能力、電解液穩定性、耐高溫性和絕緣性影響著鋰離子電池的使用性能。任何一個方面有所缺失,都有可能導致電池性能下降,直接報廢。鋁塑膜采用精密涂布技術生產,目前,日本企業具有世界上最先進的精密涂布技術。


3鋰離子電池鋁塑膜工藝


干法和熱法工藝是鋁塑膜主要采用的生產工藝。干法工藝是鋁和聚丙烯用粘合劑粘結后直接壓合而成,熱法工藝是鋁和聚丙烯之間用MPP接著,在緩慢升溫升壓熱壓合而成。


干法生產的鋁塑膜薄,外觀好,具有優良的深沖性能和防短路性能,且工藝簡單、成本低,然而與熱法相比,耐電解液和抗水性能較差;熱法的優點在耐電解液和抗水性能好,但是深沖成型性能、防短路性能不如干法,外觀和裁切性差。


4全球鋰離子電池鋁塑膜企業


在軟包鋰電池中鋁塑膜起到關鍵的作用,一般占到電芯成本的15-20%左右。然而國內由于技術的不足,鋁塑膜市場占比非常少,占比不足5%。目前國內鋁塑膜市場90%份額被日本廠商壟斷,主要是DNP(大日本印刷)、昭和電工和T&T占據。

鋁塑膜作為尚未實現國產化的鋰電材料,其毛利率高達60-80%。據估計,目前鋁塑膜全球市場空間僅為數十億元,隨著下游需求放量,行業增速有望超過40%,潛在市場規模將達百億級別。


5我國鋰離子電池鋁塑膜差距


作為軟包電池的核心材料,鋁塑膜的生產技術難度遠高于隔膜、正極、負極、電解液,是鋰電池行業內三大高技術之一。從產品性能上看,我國鋁塑膜產品與國外產品存在較大差距,主要表現在:鋁箔表面處理工藝落后、污染大;鋁箔的水處理會產生“氫脆”,導致鋁塑膜耐拆度差;鋁箔表面挺度不夠,良品率差;聚丙烯與高導熱的鋁箔表面復合時易卷曲,產生層狀結晶;國內膠粘劑配方工藝較差,易出現分層剝離問題。


由于這些生產工藝技術的不足,我國生產的鋁塑膜產品沖深最大在5mm左右,始終無法達到良好的性能要求。而國外可達到8mm,有的甚至達到12mm,總體與國外產品還有一定差距;厚度方面,國內鋁塑膜最薄只能做到70μm,量產的有112、88和72μm,而日本鋁塑膜最薄可以做到40μm,65和48μm的也實現量產。


為何鋁塑膜的制造技術難以突破,總體來說主要是材料、設備、工藝方面存在不足,其技術難度主要在于工藝的控制—反應條件的精確控制。


深圳市中鋰能源技術有限公司

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