锂离子动力电池隔膜的功能和技术要求
锂电池隔膜由于投资风险大、技术门槛高，一直未能实现国内大规模生产，成为制约我国锂电池行业发展的瓶颈。
作为目前新能源汽车的主要动力，锂离子动力电池具有比能量和电压相对较高、工作温度范围较宽、无记忆效应、循环寿命相对较长等优点。从结构组成上看，锂离子动力电池主要由正极材料、负极材料、电解质、电池隔膜、封装材料等这五个部分组成。下面我们就来谈谈锂离子动力电池隔膜的制备及技术要求。
隔膜的功能和技术要求
电池隔膜是一类多孔隙薄膜，在吸收电池电解液后，可隔离正、负极以防止短路。同时给锂离子电池提供实现充放电功能、倍率性能的微孔通道，实现锂离子的传导。在电池过充或者温度变化较大时，隔膜通过闭孔来阻隔电流传导来防止爆炸。因此锂离子动力电池中的主要功能包含实现充放电和安全保障两个方面。
相比较消费类锂离子电池，锂离子动力电池在新能源汽车上使用时，需要提供更高的电压、更大的功率以及更多的电量。隔膜作为电池的关键零部件之一，隔膜性能的优势决定电池的界面结构和内阻，进而影响电池的容量、循环性能，充放电电流密度等关键特性。
影响隔膜的因素包括、厚度、空气渗透性、浸润性、孔结构和孔隙率、热稳定性和一致性等。隔膜对电池性能的一些影响如下表所示：
性能优异的隔膜对提高动力锂电池的综合性能有重要作用，因此对锂离子动力电池隔膜的使用提出了更高的要求：
（1）必须具备良好的绝缘性，以防止正负极接触短路或是被毛刺、颗粒、枝晶刺穿而出现的短路；
（2）具有足够的穿刺强度、拉伸强度等，并在突发的高温条件下基本保持尺寸的稳定，不会熔缩导致电池的大面积短路和热失控；
（3）隔膜在厚度、透气、孔径分布等方面性能需要保持较高的均一性；
一、电动汽车用动力蓄电池标准尺寸 1.圆柱形电池单体 序号N1N2 118±2.0mm65±2.0mm 221±2.0mm70±2.0mm 326±2.0mm65±2.0mm/70±2.0mm 432±2.0mm70±2.0mm/134±5.0mm 2.方形电池单体
序号N1N2N3 120±2.0mm65±2.0mm138±5.0mm 2（20/27）±2.0mm70±2.0mm(107/120/130)±5.0mm 3（12/20）±2.0mm100±5.0mm(140/310)±5.0mm 4（12/20）±2.0mm120±5.0mm（80/85）±2.0mm 527±2.0mm135±5.0mm(192/214)±5.0mm 6（20/27/40/53/57/7 9/86）±2.0mm 148±5.0mm(91/95/98)±2.0mm/ (129/200/396)±5.0mm 7（12/20/32/40/45/4 8/53/71）±2.0mm 173±5.0mm85±2.0mm/ (110/125/137/149/166/184/ 200)±5.0mm 8（32/53）±2.0mm217±5.0mm98±2.0mm 注：考虑整车布置的需要，推荐方形电池极柱高度不超过10mm 3.电池模组 序号N1N2N3 1211~515mm141mm211/235mm 2252~590mm151mm108/119/130/141mm 3157mm159mm269mm 4285~793mm178mm130/163/177/200/216/240/255/265mm 5270~793mm190mm47/90/110/140/197/225/250mm 6191/590mm220mm108/294mm 7547mm226mm144mm 8269~319mm234mm85/297mm 9280mm325mm207mm
目前锂电池成本主要是隔膜和电解液 现在生产的锂离子电池的电芯的关键材料有四种：正极、负极、电解液、隔膜，其中锂离子电池中的正、负极材料中国的生产技术并不落后，不但满足国内生产需要，还向世界各地出口。但是，隔膜、电解液却有部分进口。这个问题正在逐步得到缓解，因为国内生产厂家增多，技术也逐步趋于成熟。 需要进口的原因是，产品的制造尚未达到精益求精的地步，或者是生产装备设计不足夠完美，所采购的原材料不能适应优质产品的需求，制造工艺水平没有及时提高，产品的基础研究没有持续发展有了成功之处就停止不前等等。 总的来说：目前，中国锂离子电池产业发展，是任何国家都拤不了脖子的。 中国需要努力的是更加精益求精，制造出更先进的设备，生产出更加优秀的成品，综合成本始终保持市场竞争力，进一步加强锂离子电池的基础研究和创新。 锂电池电芯的关键材料有四种：正极、负极、电解液、隔膜，在组装成动力电池时，又可以分离出组装配件这一材料大类。对于动力电池而言，使用进口电解液和隔膜推高了和继续推高着动力锂电池的成本，从而导致国内相关行业的止步不前甚至倒退。 目前隔膜、电解液、正极材料、负极材料这四个部分总共占到动力电池成本的85%，分别约为25%、15%、30%、15%，从部分进口的电解液材料来看，六氟磷酸锂是生产电解液的最主要原材料，其占电解液成本的50%左右。目前全球范围内只有中国、日本实现了六氟磷酸锂产业化，国内只有少数企业能生产,但产能相对较少,品质与国外也存在一定的差距。这导致我国的六氟磷酸锂主要使用进口产品，价格制定权为外企所左右。 而另一种技术含量更高的锂电池隔膜材料进口依赖度更高一些，这是因为有些国产隔离膜相比国外优秀隔离膜的主要区别在国产的一致性差，使用某些国产隔离膜会导致电池质量不稳定，特别是动力锂电池领域要求内部每个电芯的参数必须高度统一，而国内一些企业目前还没有完全解决。国内很多企业上马锂离子动力电池时仅仅看市场，还要选择国内企业配套技术水平，甚至选择
密级：项目内部 动力电池系统技术规范项目代号： 文件编号： 编写：时间： 校核：时间： 批准：时间： 天津易鼎丰动力科技有限公司 1.文件范围 本文件规范了XX公司XX车型所用XX动力电池必须满足的技术性能要求。 2.术语定义和及产品执行标准 .术语定义 电动汽车(electricvehicle,EV)：指以车载能源为动力，由电动机驱动的汽车； 电芯(cell)：一个单一的电化学电池最小的功能单元； 模组(module)：指由多个电芯的并联组装集合体，是一个单一的机电单元； 电池组(batterypack)：由一个或多个模组连接组成的单一机械总成； 电池管理系统(batterymanagementsystem,BMS)：指任何通过监控充电电池的状态、计算二次数据并报告该等数据、保护该等充电电池、设置报警信号、与设备中的其他子系统进行电子通信、控制充电电池内部的环境或平衡该等充电电池或环境等方式来管理该等充电电池的电子设备，包括软件、硬件和运算法则； 动力电池系统(batterysystem)：动力电池系统是指由动力电池组、电池箱体、电池管理系
统、电器元件及高低压连接器等组成的总成部件，功能为接收和储存由车载充电机、发电机、制动能量回收装置或外置充电装置提供的高压直流电，并且为电驱动系统及电辅助系统提供高压直流电； 整车控制器(vehiclecontrollerunit)：检测控制电动汽车系统电路的控制器； 高电压(HighVoltage,HV)：特指电动汽车200VDC以上高压系统； 低电压(LowVoltage,LV)：指任何信号或功率型能量低于50VDC，本文中特指整车12VDC电源系统； 荷电状态(state-of-charge,SOC)：电池放电后剩余容量与全荷电容量的百分比； 寿命初始(BeginningOfLife,BOL)：指动力电池系统刚交付使用的状态； 寿命终止(EndOfLife,EOL)：动力电池系统能量降低到初始能量的80%，或者实时峰值 功率低于初始峰值功率的85%时，视为寿命终止； 电磁兼容性(Electro-MagneticCompatibility,EMC)：在同一电子环境中,两种或多种电子 设备能互不干扰进行正常工作的能力； 高低压互锁(HighVoltageInter-Lock,HVIL)：特指低压断电时，通过低压信号控制能够 同时将高压回路切断； CAN(ControllerAreaNetwork)：控制器局域网； DFMEA(FailureModeandEffectsAnalysis)：设计故障模式及失效分析； MTBF(MeanTimeBetweenFailure)：平均无故障时间； 额定容量：在25℃±2℃下，以1I1(A)电流恒电流充电至动力电池系统总电压或最高单体 电压达到规定电压值，以恒定电压充电至电流小于（A）时停止充电，休眠10分钟后，以1I1(A)电流放电达到规定的终止电压时停止放电，整个测试过程放出的容量为额定容量，单位为Ah； 额定能量：在25℃±2℃下，以1I1(A)电流恒电流充电至动力电池系统总电压达到或最高 单体电压达到规定电压值，以恒定电压充电至电流小于时停止充电，休眠10分钟后，以1I1(A)电流放电达到规定的终止电压时停止放电，整个测试过程放出的能量为额定能量，（Wh），此值可由电压-容量曲线的覆盖面积积分得到； 可用能量：在25±2℃、-5±2℃两种温度条件下，按照《动力电池可用能量测试规范》分 别做NEDC测试，动力电池系统在放电率允许的范围内实际放出的电量的平均值。 额定电压：额定能量除以额定容量，标定为额定电压； 峰值功率：本项目峰值功率标定为XXkW。 产品执行标准 表1.产品执行标准 备注：未经特殊说明，本规范中涉及到的术语定义、检测方法、判断标准等都以上述标准为准。
精品文档 ．电池隔离膜 1．功用：(1)阻隔电池正负极2)让离子电流（ionic current ）通过，但阻力要尽可能地小。因此，吸收电解液之后所表现出来的离子导电度便与(1)隔离膜孔隙度（porosity ）、(2)孔洞弯曲度（tortuosity ）、(3)电解液导电度、(4)隔离膜厚度、及(5)电解液对隔离膜的润湿程度等因素有关系 隔离膜的引入而对离子传导所额外产生之电阻，应该是隔离膜吸收电解液之后的电阻减去与隔离膜相同面积和厚度之纯电解液的电阻，亦即R (隔离膜) = R (隔离膜 +电解液) – R (电解液) 电阻R 的定义为：A σ1R ?=（ 是离子传导途径的长度，A 是离子传导的有效面积，σ是离子导电度（比电阻ρ的倒数））多孔薄膜的孔洞弯曲度d s T = s 是离子经由隔离膜所必须行经之长度，d 则是隔离膜的厚度。多孔薄膜的孔隙度P 之定义为孔洞的体积和隔离膜外观几何体积的比值Ad A P s s =（其中A s 代表隔离膜负责离子传导的有效面积）所以得T P A A s ?= ??? ? ??-?=1 R 2P T R 電解液隔離膜 吸收了电解液之后的隔离膜，其电阻是原先没有隔离膜存在时的 (T 2/P) 倍。当孔洞弯曲度T 愈大，薄膜孔隙度P 愈小时，隔离膜的电阻就愈大 2. 隔离膜之材质与制备 隔离膜具多孔性的结构，孔径范围约在0.1 μm 或100 nm ，表面积非常大，受到电解液侵蚀的机率也当然跟着提高，材料的选择重要。材质有塑料类、玻璃类、和纤维素（cellulose ）类等，以塑料类为最大宗，最常见的有聚氯乙烯（polyvinyl chloride ；PVC ）、聚醯胺（polyamide ）、聚乙烯（polyethylene ；PE ）、及聚丙烯（polypropylene ；PP ）。塑料类隔离膜之所以应用地最广，除了是因为它比较易于控制厚度之外，也跟1960年代开始日益成熟的高分子科学及加工技术有密不可分的关系.目前, 商业化的锂离子电池都是采用聚烯烃类（polyolefin ）的多孔高分子薄膜（如表1.1）作为隔离膜，有的是PP ，有的是PE ，也有用PP/PE/PP 三层合一的。聚烯烃类的隔离膜不仅成本较低廉，而且有优良的机械强度和化学稳定度。关于高分子隔离膜的生产方法则可分为干式和湿式两种，其中干式制程中虽不使用溶剂，具有不污染电池的优点，但实际上现在却是以湿式法较为普遍。此外，两种制程最后均采取至少一个方向的拉伸（orientation ）动作，以便提升孔隙度与薄膜强度[]。若以多孔性聚乙烯隔离膜为例，其湿式法的制造程序（如）就是先将超高分子量的PE （23%）、二氧化硅（silica ；60%）、矿油（mineral oil ；12%）、和其它如抗氧化剂的加工助剂（processing aids ；2%）混合在一起，待均匀之后进行挤出程序（extrusion ），所得的膜再压延（calendaring ）到所要的厚度，通常是25 μm 左右。此时，膜的内部还含有很多矿油，所以呈现亮黑色。接着，再利用三氯乙烯（trichloroethylene ）当作萃取液将矿油从PE 膜里萃取（extract ）出来，以便留下孔洞结构[]。最后，成品中仍旧有绝大部份的SiO 2和少量的矿油（9-15%），前者的功用是在巩固孔洞以避免崩塌，而后者则有助于成品保持柔软性。
锂离子电池隔膜的研究及发展现状 来源：佛山塑料集团股份有限公司日期：2018-7-1 作者：全球电池网点击：4599 摘要：综述了隔膜的主要作用及性能、国内外研究与发展现状。重点叙述了隔膜的制备方法，对干法和湿法的原理、工艺及所制得的隔膜性能上的区别进行了详细的阐述；同时简单介绍了隔膜的改性研究现状和新型电池隔膜的发展，最后对电池隔膜的未来发展趋势进行了展望。 关键词：锂离子电池；隔膜；研究进展 随着信息、材料和能源技术的进步，锂离子电池以其高比能量、长循环寿命、无记忆效应、安全可靠以及能快速充放电等优点而成为新型电源技术研究的热点。锂离子电池除广泛用于日常熟知的手机、笔记本电脑以及其他数码电子产品之外，电动车的发展也将带动锂离子电池的更大需求，且在航空航天、航海、人造卫星、小型医疗、军用通信设备等领域中也得到了应用，逐步代替传统电池。据统计，2007年铅酸电池在电池市场中所占份额下降到50％以下，2007年以后锂离子电池已在市场中占主导地位。我国近几年在锂离子电池产业化方面取得了可喜进展，已成为全球重要的锂离子电池生产基地，产量跃居全球第三。目前国内从事锂离子电池行业的企业超过百家，其中深圳的比亚迪、比克，天津的力神等已发展成为全球电池行业的骨干企业。 随着锂离子电池应用范围的进一步扩大，隔膜材料的需求量将进一步增加。而世界上只有日本、美国等少数几个国家拥有锂离子电池聚合物隔膜的生产技术和相应的规模化生产，我国在锂离子电池隔膜的研究与开发方面起步较晚，仍主要依赖进口，隔膜的平均售价为8～15元／m2，约占整个电池成本的1／4，从而导致锂离子电池市场价格高居不下，目前国内80％以上的隔膜市场被美、目等国家垄断，国产隔膜主要在中、低端市场使用。实现隔膜的国产化，生产优质的国产化隔膜，能有望降低整个隔膜乃至锂离子电池的市场价格。 1 电池隔膜的主要作用及性能要求 电池隔膜是指在锂离子电池正极与负极中间的聚合物隔膜，是锂离子电池最关键的部分，对电池安全性和成本有直接影响。其主要作用有：隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过；让电解质液中的离子在正负极间自由通过。其锂离子传导能力直接关系到锂离子电池的整体性能，其隔离正负极的作用使电池在过度充电或者温度升高的情况下能限制电流的升高，防止电池短路引起爆炸，具有微孔自闭保护作用，对电池使用者和设备起到安全保护的作
电动汽车动力电池系统国标 国标针对动力电池系统，建立了常规性能和功能要求——容量、能量、功率、效率、标准循环寿命、工况循环寿命、存储、荷电保持、容量恢复、倍率性能、高低温性能等，建立了安全防护要求——操作安全、故障防护、人员触电防护、滥用防护、环境适应性、事故防护、用户手册和特殊说明等，范围覆盖了电芯、模组、动力电池包、动力电池系统这4个层级，产品类型包括混合动力、插电式/增程式混合动力、纯电动乘用车和商用车，已基本上了构成了一个完整的体系。一、构建标准体系 电动汽车早期的发展过程中，GB或GB/T国家标准的缺失在一定程度上造成了行业的良莠不齐和鱼龙混杂。仅依靠汽车行业的QC/T推荐标准作为一种参考，并不具有权威性和广泛性，整车企业和电池企业要么茫无头绪，要么各行其是、各执一词，缺乏一个统一的衡量标准。 随着2015年新版GB/T国家推荐标准的陆续发布，我国电动汽车产业围绕动力电池系统已基本上构建了完整的标准体系，形成了行业的准入门槛，有利于行业的规范发展和优胜劣汰。 新国标在2015年5月颁布(部分标准将在10月份或年底颁布)，与旧标准之间有一年的过渡期，从2016年开始，相关企业都将遵循新的标准进行相关检测。新国标与工信部2015年3月发布的《汽车动力蓄电池行业规范条件》一起，将 加速动力电池行业的洗牌，提高行业集中度水平。序号 1新标准旧标准31484-2015电动汽车用动力蓄电池循环QC/T743-2006电动车用锂离子蓄电池 231485-2015电动汽车用动力蓄电池安全QC/T743-2006电动车用锂离子蓄电池331486-2015电动汽车用动力蓄电池电性QC/T743-2006电动车用锂离子蓄电池431467.1-2015电动汽车用锂离子动力蓄 1部分：高功率应用测试规程 531467.2-2015电动汽车用锂离子动力蓄
锂离子电池隔膜基础知 识培训手册 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
关键特性，所以，隔膜性能的优劣直接影响了电池的综合性能。 在我国，锂离子电池原材料已基本实现了国产化，但是隔膜材料却主要依靠进口，一些制作隔膜的关键技术被日本和欧美垄断。最近几年，隔膜在我国已有生产，各项指标也接近或达到了国外产品的水平。 本手册主要介绍锂离子电池用聚烯烃隔膜，从隔膜的生产原理、性能特性、应用等方面来介绍有关隔膜知识。 （二）电池隔膜的分类 制造隔膜的材料有天然或合成的高分子材料、无机材料等。根据原材料特点和加工方法不同，可将隔膜分成有机材料隔膜、编制隔膜、毡状膜、隔膜纸和陶瓷隔膜等。电池用隔膜的分类如下图： 图1 电池用隔膜分类 从上图可知，隔膜可分为半透膜与微孔膜两大类。半透膜的孔径一般小于1nm ，而微孔膜孔径在10nm以上，甚至到几微米。 （三）锂离子电池隔膜的功能及机理 1、隔膜在锂离子电池中的主要功能 ●在电池内部将正、负极分隔开来，防止接触造成短路； ●有良好的离子通过能力； ●有保持电解液的能力； ●有一定的保护电池安全的能力。 2、隔膜机理隔膜中具有大量曲折贯通的微孔，电解液中的离子载体可以在微孔中自由通过，在正负极之间迁移形成电池内部导电回路，而电子则通过外部回路在正负电极之间迁移形成电流，供用电设备利用。 （四）锂离子电池隔膜的主要用途 各种液态锂离子电池，如手机电池、便携式DVD电池、笔记本电脑电池、电动工具电池、GPS电池、电动车和储能装置电池等。 聚烯烃隔膜原料和生产原理 （一）聚烯烃隔膜分类 分类方法按材料分类按工艺分类按结构分类
锂离子电池由正、负极材料、电解液、隔膜以及电池外壳组成。隔膜作为电池的“第三极”，是锂离子电池中的关键内层组件之一。隔膜吸收电解液后，可隔离正、负极，以防止短路，同时允许锂离子的传导。在过度充电或者温度升高时，隔膜通过闭孔来阻隔电流传导，防止爆炸。隔膜性能的优势决定电池的界面结构和内阻，进而影响电池的容量、循环性能，充放电电流密度等关键特性。性能优异的隔膜对提高电池的综合性能起着有重要的作用。 锂离子电池隔膜生产材料目前还是以聚烯烃为首选，聚烯烃材料具有强度高、防火、耐化学试剂、耐酸碱腐蚀性好、生物相容性好、无毒等优点，在众多领域得到了广泛的应用。聚烯烃化合物可以提供良好的机械性能和化学稳定性，具有高温自闭性能，确保锂离子二次电池在日常使用上的安全性。 1 、厚度均匀性 隔膜的厚度均匀性与所有薄膜生产企业要求是一样的，是一个永远追求的重要的质量指标，它直接影响隔膜卷的外观质量以致内在性能，是生产过程严加控制的质量指标之一。锂电池用户对隔膜的分切有其特殊的要求，除了有特殊的隔膜分切机、专业培训的专业分切人员外，与隔膜自身的厚度均匀性关系最为密切。 在自动化程度很高的隔膜生产线上，隔膜厚度都是采用精度很高的在线非接触式测厚仪及快速反馈控制系统进行自动检测和控制的。隔膜的厚度均匀性包括纵向厚度均匀性和横向厚度均匀性。其中横向厚度均匀性尤为重要。一般均要求控制在+1微米以内。“南通天丰”公司厚度现已控制在+0.5微米以内。 2、力学性能 隔膜的力学性能是影响其应用的一个重要因素，如果隔膜破裂，就会发生短路，降低成品率，因此要求隔膜在电池组装和充放电结构使用过程中，需要自身具有一定的机械强度。隔膜的机械强度可用抗穿刺强度和拉伸强度来衡量。 拉伸强度，隔膜的拉伸强度与制膜的工艺相关联。采用单轴拉伸，膜在拉伸方向上与垂直方向强度不同；而采用双轴拉伸时，隔膜在两个方向上一致性会相近。一般拉伸强度主要是指纵向强度要达到100MP以上，横向强度不能太大，过大会导致横向收缩率增大，这种收缩会加大锂电池厂家正、负极接触的几率。 抗穿刺强度，抗穿刺强度是指施加在给定针形物上用来戳穿隔膜样本的质量，用它来表示隔膜在装配过程中发生短路的趋势。因隔膜是被夹在凹凸不平的正、负极片间，需要承受很大的压力。为了防止短路，所以隔膜必须具备一定的抗穿刺强度。抗穿刺强度值一般在300-500g。 3、透过性能 透过性能可用在一定时间和压力下，通过隔膜气体的量的多少来表征，主要反映了锂离子透过隔膜的通畅性。隔膜透过性的大小是隔膜孔隙率、孔径、孔的形状及孔曲折度等隔膜内部孔结构综合因素影响的结果。 作为锂电池隔膜材料，本身具有微孔结构，微孔在整个隔膜材料中的分布应当均匀。孔径一般在0.03-0.12um。孔径太小增加电阻，孔径太大易使正负极接触或被枝晶刺穿短路。 隔膜厂家现在基本以透气度、孔隙度指标来衡量透气性。透气率是指特定的空气在特定的压力下通过特定面积隔膜所需要的时间，用Gurley值来表示。根据隔膜厚度，一般在300-700s/100ml。孔隙率是单体膜的体积中孔的体积百分率，它与原料树脂及膜的密度有关。现有锂离子电池隔膜的孔隙率在40%-50%之间。 4、理化性能 润湿性和润湿速度：较好的润湿性有利于提高隔膜与电解液的亲和性，扩大隔膜与电解液的接触面，从而增加离子导电性，提高电池的充放电性能和容量。隔膜对电解液的润湿
(4)锂电池隔膜概念股一览 锂电池上市公司一览 “十二五”期间，“膜”的国产化将成为国家扶持的重点，为此在薄膜国产化和新能源动力汽车发展的前景下，相关的锂电池隔膜生产企业将会受益。那么具体锂电池隔膜概念股一览锂电池上市公司具体如下： 锂电池隔膜概念股一览锂电池上市公司一览 纽米科技投产云天化（600096）新材料产业渐成形日前，云天化重庆纽米新材料科技有限责任公司投产塈重庆研发中心揭牌典礼在晏家工业园隆重举行。中国科学院理化技术研究所所长李世元、国家863计划动力电池专家组组长曹亚等行业专家出席典礼仪式，云天化集团公司副董事长兼总经理他盛华、长寿区区长韩树明及云南省国资委云天化集团监事会主席王迤南在典礼上致辞，对云天化在新材料、新能源方面的发展给予了高度的肯定。 据了解，纽米科技成立于2010年2月，位于重庆长寿经济技术开发区，总占地面积130亩，主要从事新材料、新能源材料的研发和生产，是云天化投资设立的全资子公司。公司与成都慧成科技公司合作，现已获得具有自主知识产权的高性能隔膜生产技术，并已建成年产1500万平方米高性能锂离子电池隔膜生产线一条，是重庆市科委批准的2010年重庆市纯电动汽车研发与应用示范项目及国家发改
委批准的国内投资鼓励发展项目；未来3至5年，纽米科技将形成年产2亿平方米高性能锂离子电池隔膜的生产能力。 同时揭牌成立的重庆研发中心为云天化的二级单位，下设五个研发部，分别负责聚甲醛合成技术和改性技术的研究与产品开发、玻璃纤维改性技术研究和复合材料的开发、LTCC带的开发和关键原材料的制备技术研究、氟塑料及太阳能背光膜制备技术的研究以及储能材料的制备技术研 究等，可充分发挥云天化在聚甲醛工程塑料和玻璃纤维产业上的优势，形成聚甲醛与玻璃纤维复合材料系列产品的生产，实现两大产业的有机结合，促进公司聚甲醛和玻璃纤维的产业升级。 业内人士表示，近年来，云天化持续深入企业转型，主业平台成功由以肥为主转变为“以化为主、相关多元”，并重点在新材料及新能源两大领域谋求发展，增强了抵御行业风险和增强综合盈利能力。通过在重庆、珠海、巴西等地区的产业布局及国内外的技术合作，公司在玻纤及聚甲醛两大产业上的产能及技术均处于行业领先水平。此次纽米科技正式投产塈重庆研发中心揭牌成立后，云天化将实现锂电池隔膜的量产，在聚甲醛及玻纤产品的研发能力也将获大幅增强，可助其向“两新”的产业方向顺利转型。
议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。 次设计开发。 凡是不注日期的文件， 其最新版本适用于本 GB/T 18384.1-2001 GB/T 18384.2-2001 GB/T 18384.3-2001 GB/T 18385 -2005 电动汽车安全要求 电动汽车安全要求 电动汽车安全要求 电动汽车动力性能 第 1 部分：车载储能装置 第 2 部分：功能安全和故障保护 第 3 部分：人员触电 试验方法 GB/T 18386 -2005 电动汽车能量消耗率和续驶里程 试验方法 GB/T 18388 -2005 GB/T 18487.1-2001 GB/T 18487.2-2001 GB/T 18487.3-2001 电动汽车定型试验规程 电动车辆传导充电系统 电动车辆传导充电系统 电动车辆传导充电系统 一般要求 电动车辆与交流 / 直流电源的连接要求 电动车辆与交流 /直流充电机 （站） GB/T 17619-1998 机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法 GB/T 18387-2008 电动车辆的电磁场辐射强度的限值和测量方法 带宽9KHz ?30MHz 1 综述 电动车的的电池就好比汽车油箱里的汽油。 它是由小块单元电池通过串并联方式级联后， 通过BMS 勺管理，将电能传递到高压配电盒，然后分配给驱动电机和各个高压模块 （DC/DC 、 空调压缩机、PTC 等）。电池管理系统（BMS ）采用的是一个主控制器 （BMU ）和多个下一级电池 采集模块 （LECU ）组成模块化动力电池管理系统， 是一种具有有效节省电池电能、 提高车辆安 全性、实现充放电均衡和降低运行成本功能的电池管理系统模式。 高压控制系统的预充电及正负极高压继电器均由 BMS 控制，设置了充电控制继电器， 增 加高压充电时的安全性 。 2 设计标准 F 列文件为本次 MAOO-ME1O0设计整改参考标准。凡是注日期的文件，其随后所有的修 改单（不包括勘误的内容 ）或修订版均不适用于本次设计开发， 然而，鼓励根据本文件达成协 QC/T 743-2006 电动汽车用锂离子蓄电池 QC/T 413-2002 汽车电气设备基本技术条件 ISO 11898-1-2003 道路车辆 控制面网络 （CAN ） 第 1 部分：数据链接层和物理信号 ISO 11898-2-2003 道路车辆 控制器局域网 （CAN ） 第 2部分：高速媒体访问单元 ISO7637-2 道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰（电源线瞬态传到干扰抗绕性试验） ISO11452-2 道路车辆窄带辐射的电磁能量产生的电干扰的部件试验方法 （吸波屏蔽外 壳） 3 动力电池的标准 动力电池设计方案
2017年中国锂离子电池行业发展现状分析及未来发展前景预测 核心提示：全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲，在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下，2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争 全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲，在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下，2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争策略上关注技术领先。韩国更偏重于消费型锂离子电池的发展。中国锂离子电池市场规模在全球市场的份额呈现逐年上升的态势。 2010-2020年中国及全球锂电产值 数据来源：公开资料整理 国内锂离子电池市场的发展处于行业的高速增长期。2010年至2016年我国锂离子电池下游应用占比呈现消费型电池占比逐年下降、动力类占比逐年提升的格局。2016年受消费电子产品增速趋缓以及电动汽车迅猛发展影响，我国锂离子电池行业发展呈现出“一快一慢”新常态。2016年，我国电动汽车产量达到51.7万辆，带动我国动力电池产量达到33.0GWh，同比增长65.83%。随着储能电站建设步伐加快，锂离子电池在移动通信基站储能电池领域逐步推广，2016年储能型锂离子电池的应用占比达到4.94%。 2010-2016年我国锂离子电池下游应用占比 数据来源：公开资料整理 业务发展方向契合政策，发展前景良好。我国锂离子电池材料及设备行业平均利润水平总体上呈现平稳波动态势，在不同应用领域及细分市场行业利润水平存在差异。一般而言，在低端负极产品和涂布机领域，门槛低，竞争充分，利润水平相对较低。而中高端负极材料、涂布机以及新兴的涂覆隔膜、铝塑包装膜，产品技术含量高，在研发、工艺改善、客户积累、资金投入等方面进入壁垒较高，附加价值较高，优质企业能够在该领域获得较好的利润率水平。 全球负极材料产业集中度极高，江西紫宸全球份额持续提升。目前锂离子电池负极材料生产企业主要在中国和日本，两国总量占全球负极材料产销量90%以上。负极材料产品市场呈现出明显的寡头垄断格局。2015年前五强贝特瑞、日立化成、江西紫宸、上海杉杉、三菱化学的全球市场份额分别是20%、18%、13%、10%、7%，全球前五大企业市场份额合计占比为68%。江西紫宸2016年全球份额提升至10.5%，国内份额提升至14.8%，预计2017年
作者简介: 伊廷锋(1979-),男,山东人,哈尔滨工业大学应用化学系博士生,研究方向:化学电源;胡信国(1939-),男,浙江人,哈尔滨工业大学应用化学系教授,博士生导师,研究方向:电化学; 高 昆(1977-),男,黑龙江人,哈尔滨工业大学应用化学系博士生,研究方向:化学电源。 锂离子电池隔膜的研究和发展现状 伊廷锋,胡信国,高 昆 (哈尔滨工业大学应用化学系,黑龙江哈尔滨 150001) 摘要:综述了锂离子电池隔膜制备方法的研究进展。重点介绍了锂离子电池隔膜的结构、性能及其对电池性能的影响,展望了锂离子电池隔膜的改进方向及其发展前景。隔膜的发展趋势是较高的孔隙率和抗撕裂强度、较低的内阻和良好的弹性。 关键词:锂离子电池; 隔膜; 制备方法; 结构与性能 中图分类号:TM91219 文献标识码:A 文章编号:1001-1579(2005)06-0468-03 R esearch and development status of separators for Li 2ion batteries YI Ting 2feng ,HU Xin 2guo ,GAO Kun (Depart ment of A pplied Chemist ry ,Harbin Institute of Technology ,Harbin ,Heilongjiang 150001,China ) Abstract :The research progress in the preparation methods of the separators for Li 2ion batteries was summarized 1The structure and performance of the separators for Li 2ion batteries were introduced 1Its effect on the performance of the battery was presented 1The improve direction and future development of the separators for Li 2ion batteries were prospected 1The development trend of separators was high porosity and tearing strength ,low inner resistance and good elasticity 1K ey w ords :Li 2ion battery ; separator ; preparation method ; structure and performance 隔膜是锂离子电池重要的组成部分[1- 2] ,其性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环性能等特性。性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。 1 制备方法 锂离子电池隔膜的材料主要为多孔性聚烯烃,其制备方法主要有:①湿法,即相分离法;②干法,即拉伸致孔法。不管采用哪种方法,目的都希望增加隔膜的孔隙率和强度。 111 湿法 湿法 [3] 是将液态的烃或一些小分子物质与聚烯烃树脂混 合,加热熔融后,形成均匀的混合物,挥发溶剂,进行相分离,再压制得到膜片;将膜片加热至接近结晶熔点,保温一定时间,用易挥发物质洗脱残留的溶剂,加入无机增塑剂粉末使之形成薄膜,进一步用溶剂洗脱无机增塑剂,最后将其挤压成片。 这种方法制备的隔膜,可以通过在凝胶固化过程中控制溶液的组成和溶剂的挥发,改变其性能和结构。采用的原料一般是聚乙烯(PE )。湿法可以较好地控制孔径及孔隙率,但是使用溶剂后,可能产生污染,也将提高成本。112 干法 干法[4]是将聚烯烃树脂熔融,挤压、吹制成结晶性高分子薄膜,经过结晶化热处理、退火后,得到高度取向的多层结构,在高温下进一步拉伸,将结晶界面进行剥离,形成多孔结构,可以增加隔膜的孔径。多孔结构与聚合物的结晶性、取向性有关。 表1列出了锂离子电池隔膜的主要制备方法及其组成。表1 锂离子电池隔膜的主要制备方法及其组成 T able 1 Preparation methods and components of separators for Li 2ion batteries 制备方法组成 膜结构商标 制造商 文献 湿法PE 单层Setela TM Tonen [5-6]湿法PE 单层Mitsui Chemical [7]湿法PE 单层Teklon TM Entek Membranes [8]干法PP ,PE 单层Celgard TM Celgard LLC [9]干法 PP/PE/PP 多层 Celgard TM Celgard LLC [9] M 1Xu 等[10]采用干法双轴拉伸技术,制备了亚微米级孔径的微孔聚丙烯(PP )隔膜,其微孔具有好的机械性能和渗透性 第35卷 第6期2005年 12月电 池 BA TTER Y BIMON THL Y Vol 135,No 16 Dec 1,2005
《电动客车安全要求》 征求意见稿编制说明 一、工作简况 、任务来源 为引导和规范我国电动客车产业健康可持续发展，提高电动客车安全技术水平，落实工业和信息化部建设符合电动客车特点的整车、电池、电机、高压线束等系统的安全条件及测试评价标准体系的要求，全国汽车标准化技术委员会于年月启动了本强标的立项和编制工作。 、主要工作过程 根据有关部门对电动客车安全标准制定工作的要求，全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会组织成立“电动客车安全要求工作组”（以下简称工作组），系统开展电动客车安全要求标准的制定工作。 （）《电动客车安全要求》于年底完成立项（计划号），年月日在南充电动汽车整车标准工作组会议上组建了标准制定的核心工作组，启动了强标制定工作，并由起草组代表介绍了标准的背景、编制思路、以及与相关标准的协调性关系。 （）年月月，基于已开始执行的《电动客车安全技术条件》（工信部装[]号，以下简称《条件》）的工作基础，工作组向电动客车行业主要企业、检测机构等家单位征求《条件》的实施情况反馈与强制性国标制定建议。 （）年月日，工作组在重庆组织召开标准制定讨论会，会议对《条件》制定情况进行了回顾，对收集到的《条件》执行情况进行了分析讨论。根据讨论结果，针对共性问题形成了专项征求意见表。 （）年月月，工作组根据重庆会议讨论结果向行业进行强标制定专项意见征求意见。 （）年月日，在株洲召开工作组会议，会议对专项征求意见期间收集的反馈意见进行研究讨论。 （）年月月，工作组依据意见反馈情况和会议讨论结果进行标准调整。 （）年月日，在天津举行的电动汽车整车工作组第三届第七次工作会议上，对调整版本进行了通报，基本达成一致意见，形成征求意见稿草案。
隔膜对锂电池性能的影响 1）OCV特性： 对于电压一致性要求较高的18650 电池为例，薄隔膜或孔洞过大会加快电池的自放电过程，从而降低电池的电压一致性。笔者经验，较薄的单层隔膜有着相对大一写的自放电速度表现。 2）电化学特性： 三层隔膜与单层隔膜相比，单层隔膜由于通常厚度较薄，离子迁移通道较短，极化现象有一定消弱，电池的低温电压平台相对较高。同理，采用薄隔膜或者大孔径隔膜的电池循环也表现相对较好。 3)厚度: 对于消耗型锂离子电池（手机、笔记本电脑、数码相机中使用的电池），25微米的隔膜逐渐成为标准。然而，由于人们对便携式产品的使用的日益增长，更薄的隔膜，比如说20微米、18微米、16微米、甚至更薄的隔膜开始大范围的应用。对于动力电池来说，由于装配过程的机械要求，往往需要更厚的隔膜，当然对于动力用大电池，安全性也是非常重要的，而厚一些的隔膜往往同时意味着更好的安全性. 4)透气率: 从学术角度来说，隔膜在电池中是惰性的，即隔膜不是电池的必要组成部分，而仅仅是电池工业化生产的要求。隔膜的存在首先要满足它不能恶化电池的电化学性能，主要表现在内阻上。含电解液的隔膜的电阻率和电解液本身的电阻率之间的比值称为MacMullin数。一般来说，消耗型锂离子电池的这个数值为接近 8，当然这个数值越小越好。通常来说，锂离子电池隔膜中会有一个透气率的参数，或者叫Gurley数。这个数是这么定义的，即一定体积的气体，在一定压力条件下通过一定面积的隔膜所需要的时间，气体的体积量一般为 50cc，有些公司也会标100cc，最后的结果会差两倍。面积应该是1平方英寸，压力差记不太清楚了。这个数值从一定意义上来讲，和用此隔膜装配的电池的内阻成正比，即该数值越大，则内阻越大。然而，对于不同的隔膜，该数字的直接比较没有任何意义。因为锂离子电池中的内阻和离子传导有关，而透气率和气体传到有关，两种机理是不一样的。换句话说，单纯比较两种不同隔膜的Gurley数是没有意义的，因为可能两种隔膜的微观结构完全不一样；但同一种隔膜的Gurley数的大小能很好的反应出内阻的大小，因为同一种隔膜相对来说微观结构是一样的或可比较的。 5) 浸润度: 为了保证电池的内阻不是太大，要求隔膜是能够被电池所用电解液完全浸润。这方面没有一个公认的检测标准。大致可以通过以下试验来判断：取典型电解液（如 EC：DMC=1:1，1M LiPF6），滴在隔膜表面，看是否液滴会迅速消失被隔膜吸收，如果是则说明浸润性基本满足要求。更准确的测试可以用超高时间分辨的摄像机记录从液滴接触隔膜到液滴消失的过
1.测试项目：循环特性(12 C *10Cycle): 测试方式：电池在12± 2C的环境下以的电流进行充放电循环10次，再将电池在常温下标准充放电一次 评价标准：解析结果：负极锂析出状态 2.测试项目：电池倍率放电特性测试 测试方式：池在室温下：①放电：CC下限电压；②休止10min；③充电CC/上限电 压截止④休止5min；⑤放电CC下线电压；⑥休止10min;⑦调整倍率至、 1C、2C重复③?⑥步骤。 评价标准：放电容量，维持率 3.测试项目：电池温度放电特性测试 测试方式：电池在室温下以CC/CV 满充电至上限电压，截止; 然后分别在25C、-20 C、- 10 C、0C、60C的环境下放置2小时后进行放电至下限电压。 评价标准：放电容量，维持率 4.测试项目：60C /7 天储存测试 测试方式：将电池厚度测定后在室温下进行标准充电和放电，再进行满充电，接着将电池在60± 2 C的环境中储存7天，最后在室温下放置2Hr后进行标准放电，记录储存 前后放电容量，试验完成后进行尺寸外观检查。 评价标准：残存容量》80%,外观无漏液。参考项[恢复容量》80%内阻增加比例w 25%], 厚度增加比例w 10% 5.测试项目：常温/30 天储存测试测试方式：将电池厚度测定后在室温下进行标准充电和放电, 再进行满充电,接着将电 池在常温的环境中储存30 天,最后在室温下放置进行标准放电,记录储存前后放电 容量,试验完成后进行尺寸、外观检查。 评价标准：残存容量》90%参考项[恢复容量》95%内阻增加比例w 25%] 6.测试项目：85C*4H 储存测试 测试方式：将电池厚度测定后在室温下进行标准充电和放电,再进行满充电,接着将电池在常温的环境中储存30 天,最后在室温下放置进行标准放电,记录储存前后放电容量,试验完 成后进行尺寸、外观检查。 评价标准：残存容量》90%参考项[恢复容量》95%内阻增加比例w 25%] 7.测试项目：高温高湿测试测试方式：将电池厚度测定后在室温下进行标准充电和放电,再进行满 充电,接着将电 池在60± 2 C /95%RH的环境中储存7Day,最后在室温下放置进行残存放电及回复 放电, 试验完成后进行尺寸外观检查。 评价标准：回复容量》80%外观无漏液、表面无损害。参考项[内阻增加比例w 40%] 8.测试项目：循环(特性测试测试方式：电池在室温下先进行标准充电，之后测定电池厚度，再将电池在室温下以的电流进行充放电循环500 次，充放电之间休止30min ；试验完成后进行厚度检查。 评价标准：放电容量维持率：第1次=100%第500次》80%Cmin厚度增加比例w
B013聚合物锂离子电池隔膜的研究 操建华朱宝库徐又一* （浙江大学高分子科学研究所，杭州，310027） 摘要采用偏氟乙烯－六氟丙烯无规共聚物（PVDF-HFP）为膜材料，N,N－二甲基乙酰 胺（DMAc）为溶剂，相转化法制备了PVDF-HFP微孔膜。该膜用1 M的LiPF6-PC/DMC（体 积比1：1）电解质液体活化后得到聚合物电解质膜。研究了聚合物浓度和凝固浴组成及温 度等对PVDF-HFP微孔膜的结构形态、孔隙率、N2透气率和吸液率的影响。扫描电镜观察 了各种条件下制得的膜的形态及结构。所得到的PVDF-HFP膜为非对称膜，孔隙率可达70％，N2透气率在0.1Mpa下为306.92 ml/min?cm2，吸附电解液的能力为自身重量的300％，吸液后其室温电导率为9.02×10-4S cm-1。 关键词聚（偏氟乙烯－六氟丙烯）相转化锂离子电池隔膜 Study on the polymer microporous membranes for lithium ion battery separator CAO Jianhua, ZHU Baoku, XU Youyi (Institute of Polymer Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027, Zhejiang, China) Abstract The PVDF-HFP microporous membrane was prepared by phase inversion method (using DMAc as solvent), then activated by 1M LiPF6 in EC/DMC (1:1, v/v) electrolyte solution. The effect of polymer concentration, composition of coagulation bath and temperature on membrane morphology, porosity and electrolyte liquid uptake were investigated. The surface and cross section structure of membranes were observed by SEM. The porosity of membranes is up to 70% and the permeability of N2 is 306.92 ml/min?cm2 at 0.1MPa.The liquid uptake is 300wt% of its weight. Gel polymer electrolyte composed of PVDF-HFP-based microporous membrane, LiPF6-EC/DMC show high ionic conductivity and can reach to 9.02×10-4S cm-1 at room temperature. Keywords Poly (vinyldiene fluoride-co- hexafluoropropylene), phase inversion, lithium ion battery, separator 引言 随着能源、信息、材料的发展，二次锂离子电池技术及其相关材料也得到迅速发展。聚合物锂离子电池与目前使用的液态锂离子电池相比，具有体积小、质量轻、寿命长、安全性能高及易于电池形状设计等特点，可满足手机和笔记本电脑等进一步向小型化、轻量化发展的要求[1－2]。在二次锂离子电池中，微孔聚合物隔膜是电池的重要组成部分，它置于正负电极之间，起到既可以使两电极尽量靠近又可避免正负极活性物质接触短路的作用。隔膜性能的优劣影响着电池的内阻、充放电电流密度、循环性等特性，因此性能优异的隔膜对于提高电池的综合性能有着重要的意义。 目前，二次锂离子电池中广泛使用的隔膜为Celgard法生产的微孔膜。所采用的材料为聚丙烯或聚乙烯，结晶度高且极性小而不利于电解质液的溶胀，仅靠微孔中包埋的电解质导电， *通讯联系人