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锂电隔膜文献综述

锂电隔膜文献综述
锂电隔膜文献综述

锂电隔膜文献综述

摘要隔膜是锂离子电池的重要组成部分,是支撑锂离子电池完成充放电电化学过程的重要构件。本综述将探讨锂离子隔膜在锂电池中的作用以及隔膜的分类,关键技术和国内外发展状况,对锂电隔膜工艺和市场状况做出分析。

关键词锂电隔膜发展状况

引言本文通过对已查文献的研究探讨锂电隔膜的工艺技术,生产状况,发展现状和未来国内锂电隔膜发展方向。锂离子电池电芯主要由正极材料、负极材料、电解液和隔膜组成。其中隔膜是电芯的重要组成部分,它起到将电池正极和负极分开,并具有电子绝缘性和离子导电性。锂离子电池隔膜是具有纳米级微孔的高分子功能材料。

隔膜在锂电池中的作用

从锂电池的工作原理探讨隔膜在锂电池中的作用

正极构造

LiCoO2 + 导电剂 + 粘合剂 (PVDF) + 集流体(铝箔)正极

负极构造

石墨 + 导电剂 + 增稠剂 (CMC) + 粘结剂 (SBR) + 集流体(铜箔)负极

一个电源给电池充电,此时正极上的电子 e 从通过外部电路跑到负极上,正锂离子 Li+从正极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。放电时,电子从负极经过电子导体跑到正极,锂离子 Li+从负极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达正极,与早就跑过来的电子结合在一起。从中可以看出隔膜在锂电池中的作用:

1分隔电池的正负极,防止短路

2充放电过程中使电解质离子来回通过的功能

3浸润和保持电解液

4电池高温时自闭保护电池安全

5隔膜的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

隔膜的技术要求

孔径大小及分布

●孔径的大小及分布与制备方法有关;

●孔径大小影响隔膜的透过能力;

●分布不均匀导致电池内部电流密度不一致,形成枝状晶刺

穿隔膜

透气率

●Gurley指数,是一个重要物化指标;

●与电池内阻成正比;数值越大,内阻越大

自动关闭机理

●一种安全保护性能;

●限制温度升高和防止短路;

●安全窗口温度越高愈好,电池的安全性越高;

●与隔膜的原材料和隔膜的结构有关;

●材料熔点决定隔膜的闭孔温度。

孔隙率

●孔的体积和隔膜体积的比值,

●一般隔膜孔隙率在35%-60%之间。

热稳定性

●隔膜受热时尺寸稳定性

力学强度

●要求抗穿刺强度高;

●单向拉伸,拉伸~50N,横向~5N;

●双向拉伸,要求2个方向要求一致。

隔膜的分类

根据不同的物理、化学特性,锂电池隔膜材料可以分为:织造膜、非织造膜(无纺布)、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜等几类。聚

烯烃材料具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的特点,因此聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃微孔膜在锂电池研究开发初期便被用作锂电池隔膜。尽管近年来有研究用其他材料制备锂电池隔膜,如BoudunF 等采用相转化法以聚偏氟乙烯(PVDF)为本体聚合物制备锂电池隔膜。Kuribayash等研究纤维素复合膜作为锂电池隔膜材料。然而,至今商品化锂电池隔膜材料仍主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。

生产工艺

1干法工艺

干法是将聚烯烃树脂熔融、挤压、吹膜制成结晶性聚合物薄膜,经过结晶化处理、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,可以增加薄膜的孔径。干法按拉伸方向不同可分为干法单向拉伸和双向拉伸。

干法单向拉伸工艺是通过硬弹性纤维的方法,制备出低结晶度的高取向PE或PP隔膜,再高温退火获得高结晶度的取向薄膜。这种薄膜先在低温下进行拉伸形成银纹等缺陷,然后在高温下使缺陷拉开,形成微孔。目前美国Celgard公司、日本宇部公司均采用此种工艺生产单层PE、PP以及3层PP/PE/PP复合膜。该工艺生产的隔膜具有扁长的微孔结构,由于只进行单向拉伸,隔膜的横向强度比较差,但横向几乎没有热收缩。由于受国外专利保护,国内采用单向拉伸方法制备隔膜的工业化进展很慢,目前杭州的一条生产线通过在PP中加入成核剂以及油类添加剂来加速退火过程中的结晶速率而制备的单层PP隔膜已在市场上销售。

干法拉伸工艺较简单,且无污染,是锂离子电池隔膜制备的常用方法,但该工艺存在孔径及孔隙率较难控制,拉伸比较小,只有约1~3,同时低温拉伸时容易导致隔膜穿孔,产品不能做得很薄。

干法工艺流程

2湿法工艺

湿法又称相分离法或热致相分离法,将液态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,然后降温进行相分离,压制得膜片,再将膜片加热至接近熔点温度,进行双向拉伸使分子链取向,最后保温一定时间,用易挥发物质洗脱残留的溶剂,可制备出相互贯通的微孔膜材料,此方法适用的材料范围广。采用该法的公司有日本的旭化成、东然、日东以及美国的Entek等,用湿法双向拉伸方法生产的隔膜孔径范围处于相微观界面的尺寸数量级,比较小而均匀,双向的拉伸比均可达到5~7,因而隔膜性能呈现各向同性,横向拉伸强度高,穿刺强度大,正常的工艺流程不会造成穿孔,产品可以做得更薄,使电池能量密度更高。国内佛山塑料集团于2004年建立了一条采用湿法工艺生产PE隔膜的双向拉伸生产线,产品于2005年底在市场上销售。

湿法工艺流程

由图1可以清晰看到干法与湿法制得的电池隔膜的表面形态、孔径和分布都有很大的不同。湿法工艺可以得到复杂的三维纤维状结构的孔,孔的曲折度相对较高,而干法工艺是拉伸成孔,因此空隙狭长,成扁圆形,孔曲折度较低。

干湿法隔膜性能比较

孔径大小大小

孔径均匀性差好

拉伸强度均匀性差,显各向异性好,显各向同性

横向拉伸强度低高

横向收缩率低较高

穿刺强度低高

新型隔膜

PET无纺布隔膜‐‐‐德国德固赛Degussa的Separion(商品名)隔膜技术。

聚酰亚胺(PI)纳米纤维隔膜‐‐‐美国杜邦(DuPont)隔膜技术。聚酰胺(PA)隔膜‐‐‐日本三菱树脂开发的“SUPERNYL”系列隔膜产品。

优点:耐温高,具有低温输出、充电循环寿命长、机械强度适中的特点。结合陶

瓷涂层技术,这几类隔膜可以控制隔膜气孔率与孔径。

缺点:隔膜遮断电流温度(闭孔温度)高,无电流遮断功能。是否适用于安全性

要求高、快速充电、放电速率高达100C以上的动力锂电池,值得以后探索。

(2)多层隔膜( 如PP‐PE‐PP 三层复合膜)‐‐‐美国Celgard 技术‐‐‐机械强度、针刺强度

低,透气性差(Gurley数大)、热收缩率大。

(3)有机/ 无机复合膜,在湿法生产PE隔膜过程中将无机纳米粉掺入到聚乙烯中,

日本旭化成、东燃化学新研发产品‐‐‐耐热性好、内阻低、但工业化生产困难。

(4)陶瓷涂层隔膜,在聚烯烃(Polyolefin)基膜(PE、PP等,主要是超高分子量

聚乙烯UHMWPE )上施加陶瓷涂层‐‐‐日本旭化成Asahi、日本东燃化学Tonen 、日

本日立麦克赛尔、韩国三星、以及国内众多研究单位研究、开发重点项目。

(5)高孔隙率纳米纤维隔膜:近年来,纳米纤维膜的制备技术受到广泛关注,而静电纺丝是最为重要的方法,但在解决单喷头静电纺丝的局限、纳米丝之间不黏结和薄膜力学性能低等关键技术方面有待突破。中科院理化技术研究所经过多年的努力,在静电纺丝制备纳米纤维锂离子电池隔膜项目上取得了突破性的进展。研制了多点多喷头静电纺丝设备,开发具有生产价值的制备技术,掌握了纳米纤

(6)维膜孔隙率控制技术。同时将纳米纤维隔膜装配的锂离子电池与用进口PE、PP隔膜装配的电池相比,其循环性能得到提高,热稳定性得到了明显改善,在14 C放电条件下,纳米纤维隔膜电池的能

量保持率在75%~80%之间,而进口PE/PP隔膜电池的能量保持率仅为15%~20%。目前其正积极与中信国安盟固利公司合作筹备中试,争取尽快把这一成果推向产业化。

(7)Separion隔膜:在新型锂离子电池隔膜的研究中,德国德固赛公司结合有机物的柔性和无机物良好热稳定性的特点,生产的商品名为Separion的隔膜占据了一定的先机,已批量生产,其制备方法是在纤维素无纺布上复合Al2O3或其他无机物。Separion隔膜熔融温度可达到230℃,在200℃下不会发生热收缩,具有较高的热稳定性,且在充放电过程中,即使有机物底膜发生熔化,无机涂层仍然能够保持隔膜的完整性,防止大面积正/负极短路现象的出现,提高电池的安全性。但由于采用纤维素无纺布,且表面具有压实的Al2O3,所以其孔隙率较低,因而在性能方面仍需要不断完善。

国内外隔膜发展状况以及隔膜发展方向

隔膜这个不算大的行业,一度是锂电池四大材料中技术壁垒最高、毛利率最高的一个领域,也是国内厂家进行“进口替代”最晚的一个领域。

现下,在不断蚕食外资厂商份额的同时,国内隔膜企业也正为愈

演愈烈的价格战、不断下滑的毛利率而犯愁,而“进口替代”也被卡壳在一个尴尬的境地。

数据显示,国内进口隔膜在1.2亿平方米左右,所占比例已经由前几年的75%下降为50%左右,目前国产隔膜的市场规模为8亿元左右。尽管还存在差距,但通过走‘先求有、再求精’的路线,国产隔膜挤进了发达国家掌握的领域,国外隔膜企业普遍感到中国企业的压力。但在这一数据之外,业内人士均向《第一财经日报》记者表示,国产隔膜则大多集中在山寨手机、电动工具、移动电源的中低端应用,国产隔膜仍有太长一段路要走。

冲着高达70%的毛利率,近两年企业蜂拥而至锂电池薄膜产业。中国电子信息产业发展研究院赛迪顾问投资部总经理吴辉告诉本报记者,目前有40~50家企业有投产计划,真正量产销售的在十几家左右

我国锂电池隔膜的研究与开发起步较晚,现在国内从事锂电池隔膜研发的科研单位主要有中科院化学所、中科院广州化学所、中科院成都有机化学所,此外还有中科院理化所、中科院物化所、北京理工大学等。

总的来说,国内隔膜发展处于初步阶段,生产的隔膜质量上难以玉国际上各大厂商媲美,但是在低端市场占有一定的份额,我们急需隔膜技术上的重大突破以打破这种不健康的产业链生存状况。

从隔膜的发展趋势来看,主要有两种,一种是倾向于更加轻薄的消费类锂电池隔膜,主要针对手机、笔记本、以及物联网应用等分布式应用架构体系,能够提升锂电池的容量和便携性;另一种是倾向于使用厚膜或者多层复合隔膜的动力电池类隔膜,主要针对电动汽车、大规模储能电站等大型动力类应用,要求能量输出和功率特性较好,对安全性要求苛刻,能够兼顾锂电池的容量和安全性能。我们应该紧抓这两方面的发展,适应市场发展,战略性的开发研究新型的电池隔膜。

参考文献

《2010锂电池隔膜行业调研报告》陈秋冬

《锂电池隔膜行业深度报告》张良勇

《动力锂电池隔膜技术要求探及其陶瓷涂层研究进展》乐军《锂电池特点和结构介绍》东莞钜大电子

《锂电池隔膜技术和工艺》康佳研究院

《锂离子电池隔膜材料的研究进展》黄友桥管道安

《锂电池发展简史》黄彦瑜

锂电池隔膜的研究与进展

锂电池隔膜的研究与进展 摘要:隔膜位于正极与负极之间,当电池工作时其应具有以下作用(1)隔离正负极,防止电极活性物质接触引起短路;(2)具有较好的持液能力,电化学反应时,形成离子通道。本文以化学和材料结构为类别,综述了不同种类锂电池隔膜的制备方法和研究现状,并对隔膜未来的发展趋势做了展望。 关键词: 锂电池、隔膜、微孔膜、无纺布、无机复合膜。 在锂离子电池正极与负极之间有一层膜材料,通常称为隔膜,它是锂离子电池的重要组成部分。隔膜应具有两种基本功能:隔离正负电极,防止电池内短路。能被电解液润湿形成离子迁移的通道。在实际应用还应具备以下特征[1-4]:(1)电子的绝缘性;(2)高的电导率;(3)好的机械性能,可以进行机械制造处理;(4)厚度均匀;(5)受热时尺寸稳定变形量要小。 电池隔膜根据结构和组成可以分为不同的类型,目前比较常见的主要三种[1-4](1)多孔聚合物膜。是指通过机械方法、热致相分离法、浸没沉淀法等方法制备的孔均匀分布的膜。(2)无纺布隔膜。由定向的或随机的纤维而构成,通常会将其与有机物或陶瓷凝胶复合,以期得到具有优良化学与物理性质的隔膜。(3)无机复合膜。多采用无机纳米颗粒与高聚物复合得到。 本文针对锂电池性能和安全性对隔膜孔隙率、浸润性、热安全温度等方面的要求,对隔膜的制备改性方法进行了比较详细的评述与比较,以期为相关领域的研究者提供可借鉴的资料。 1 多孔聚合物膜 1.1 PE/PP微孔膜 PE与PP微孔膜的制备常采用的方法有两种,干法(熔融挤出法)和湿法( 热致相分离法)。干法制备的原理是采用熔融挤出制备出低结晶度高取向的聚烯烃隔膜,经过高温退火处理提高结晶度、低温拉伸形成缺陷、高温拉伸将缺陷放大,最终形成具有多孔性的隔膜[5]。湿法是将液态烃或小分子物质与聚烯烃树脂的共混物,经过加热熔融共混、降温发生相分离、双向拉伸制成薄膜、用易挥发物质萃取溶剂,从而制备出具备相互贯通的微孔膜[6]。 商用隔膜多为PE、PP单层膜,PE/PP双层膜,PP/PE/PP 三层隔膜(见图1)。聚烯烃为结晶材料因此具有较高的强度和较好的化学稳定性,而且作为一种热塑性材料,多孔聚烯烃在高于玻璃化温度的条件下具有收缩孔隙的自闭合功能,阻抗明显上升、通过电池的电流受到限制,可防止由于过热而引起的爆炸等现象[7]。然而,聚烯烃隔膜的透气性和亲液性较差,无法完全满足电池快速充放电的要求,而且影响电池的循环使用寿命。为了得到性能优良的锂电池隔膜,通常会对其进行改性处理。目前采用较多的方法主要有[3]: 薄膜表面接枝基团、添加涂层、薄膜材料复合。 Gwon[8]等人通过预辐射接枝技术,在聚乙烯微孔膜上接枝甲基丙烯酸甲酯( MMA) ,从而获得PE -g -PMMA 隔膜,当接枝率从0%上升到70%时,隔膜在150℃条件下10 min 的热收缩率从75%下降为15%,显示出较好的热稳定性。李[9]采用等离子体法,在商用PP 膜表面成功接枝磺酸根基团和甲基丙烯酸甲酯基团。恒流测试结果显示,接枝在隔膜表面的SO3Li和MMA官能团均能对金属锂电极循环过程中抑制枝晶的产生,其中PP-MMA隔膜对枝晶的抑制作用尤其显著,而且能促进经形成的枝晶溶解。但这种的锂离子迁移数偏低,这可能是因为接枝在隔膜表面的官能团对锂离子具有吸引作用。 Song[10]通过非相分离方法在商用PE隔膜上涂覆了一层多孔性的聚芳酯,从而形成多孔层、致密层、聚合物沉淀物的复合隔膜。测试结果表明,由于聚芳酯良好的耐热性,在PE 多孔膜上涂覆多孔性的聚芳酯后,使隔膜的熔融温度提高到188℃,但其热关闭温度仍维持

锂离子电池开题报告

一、国内外研究动态、选题依据和意义 锂离子电池是20世纪70年代以后发展起来的一种新型储能电池。由于其具有高能量、寿命长、低能耗、无公害、无记忆效应以及自放电小、内阻小、性价比高、污染少等优点,锂离子电池在逐步应用中显示出巨大的优势,广泛应用于移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机、电动汽车、储能、航天等领域。[1]锂离子电池主要由正极、负极、和电解质溶液等组成。电极材料是决定锂离子电池的整体性能水平的关键。电解质溶液的性质、组成和浓度也是决定锂离子电池充放电性能的重要因素,对于锂离子电池的制备工艺也起重要的作用。锂离子电池正极、负极和电解质材料的研究是整个锂离子电池研究领域的重点,备受世界的重视。[3] 在第215届电化学会议中,新型电极材料仍是锂离子电池的研究热点之一,与传统正极材料LiMn204、LiCoO2、LiMnPO4相比,LiFePO4正极材料所特有的安全性能引起了人们的重视。其中粘结剂作为非导电的活性材料在锂离子电池中的重要性开始逐渐被认识和接受。美国劳伦斯伯克利国家实验室研究了电极循环性能与电极片机械能的关系,发现电极的机械能与长期循环性能的关系密切,电极的损坏,特别是碳负极的损坏主要源于极片力学性能的下降,指出电极材料并不是决定电极性能的唯一因素,粘结剂的性能和极片的制备方法、工艺也是必须考虑的。[4] 近年来,许多研究者不再局限于对某一材料的制备与优化,开始着眼于整个系统的匹配,优化电极片和制备方法,瞄准动力汽车的需求设计高能量电池和高功率电池,分析电池衰退的原因,开发满足动力电池需要的3000至5000次循环寿命的长寿命锂离子电池。[7] 涉及锂离子电池的研究内容和手段不断的丰富,对于锂离子电池制备工艺的提高也有很大的促进与提高。锂离子电池的制备工艺涉及多个方面的研究与创新,本课题的学习与研究是对我们大学学习的一个重要的总结与检验。[10] 二、研究的基本内容,拟解决的主要问题 1.研究内容 本研究主要是通过对电池正极片、负极片的制备工艺(包括原料的选择和原料配比等)以及电池组装工艺的优化来制备容量和循环性能较好的扣式电池。 2.解决的问题 (1)研磨充分、搅拌均匀、浆液粘度适中以保证制得的正极片无粉末脱落。(2)涂布均匀、涂层厚度适中以获得较好的循环性能。 (3)使组装好的电池的工装紧密度适中以保证测试结构具有较好的准确性和可靠性。[1]

2021锂电池隔膜行业市场调研报告

2021年锂电池隔膜行业市场调研报告

目录 1.锂电池隔膜行业现状 (4) 1.1锂电池隔膜行业定义及产业链分析 (4) 1.2锂电池隔膜市场规模分析 (6) 2.锂电池隔膜行业前景趋势 (7) 2.1隔膜产品轻薄化 (7) 2.2涂覆技术广泛应用 (8) 2.3基体材料得到拓展 (8) 2.4提高隔膜耐热性 (9) 2.5研制超薄隔膜 (9) 2.6提高隔膜的吸液性能 (9) 2.7研发聚合物电解质隔膜、纤维隔膜等新型隔膜产品 (9) 2.8需求开拓 (10) 3.锂电池隔膜行业存在的问题 (10) 3.1隔膜行业进入壁垒高,风险较大 (10) 3.2高门槛的规模经济标准 (11) 3.3行业服务无序化 (11) 3.4供应链整合度低 (11) 3.5基础工作薄弱 (11) 3.6产业结构调整进展缓慢 (12) 3.7供给不足,产业化程度较低 (12)

4.锂电池隔膜行业政策环境分析 (14) 4.1锂电池隔膜行业政策环境分析 (14) 4.2锂电池隔膜行业经济环境分析 (14) 4.3锂电池隔膜行业社会环境分析 (14) 4.4锂电池隔膜行业技术环境分析 (15) 5.锂电池隔膜行业竞争分析 (16) 5.1锂电池隔膜行业竞争分析 (16) 5.1.1对上游议价能力分析 (16) 5.1.2对下游议价能力分析 (16) 5.1.3潜在进入者分析 (17) 5.1.4替代品或替代服务分析 (17) 5.2中国锂电池隔膜行业品牌竞争格局分析 (18) 5.3中国锂电池隔膜行业竞争强度分析 (18) 6.锂电池隔膜产业投资分析 (19) 6.1中国锂电池隔膜技术投资趋势分析 (19) 6.2中国锂电池隔膜行业投资风险 (19) 6.3中国锂电池隔膜行业投资收益 (20)

目前的锂电池成本主要是隔膜和电解液

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

锂离子电池隔膜国内外分析研究

锂离子电池隔膜国内外研究 锂离子电池具有高比能量、长循环寿命、无记忆效应的特性,又具有安全、可靠且能快速充放电等优点,因而成为近年来新型电源技术研究的热点。隔膜是锂离子电池的重要组成部分,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。锂离子电池隔膜的材料主要有聚丙烯、聚乙烯单层微孔膜,以及它们的多层复合微孔膜。目前,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产业。我国在锂离子电池隔膜的研究与开发方面起步较晚,但近年来出现了不少研究成果。 国外研究 株式会社巴川制纸所研究的锂离子二次电池隔板,具有含聚烯烃的多孔质基质材料,和在该多孔质基质材料的至少一个平面上含有偏二氟乙烯系树脂作为主成分的多孔质层。其电解液保持性、与电极的密合性、粘接性、尺寸稳定性优良,具有均匀性好的离子传导性,降低了与电极的界面电阻,进而具有断路特性。通过使用这种隔板,提供容量特性、充放电特性、循环特性、安全性、信赖性、等等优良的锂离子二次电池[CN1495936<申请日:2003.09.15、公开日:2004.05.12)]。 帝人株式会社研究的无水电解质的锂离子二次电池隔膜,主要由多孔片材制成。所述隔膜包括平均膜厚为10-35微M、基重为10-25克/M2的多孔膜,所述多孔膜包含平均膜厚为10-35微M、基重为6-20克/M2,根据JIS8117测定的透气性不大于100秒的片材

锂离子电池隔膜的分析研究及发展现状

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

2019年锂电池生产设备行业分析报告

2019年锂电池生产设备行业分析报告 2019年10月

目录 一、行业主管部门及主要法律法规政策 (5) 1、行业主管部门 (5) 2、行业主要法律法规及政策 (5) 二、行业发展概况 (7) 1、中国锂电池生产设备发展趋势 (9) (1)进口替代效应越发明显 (9) (2)设备的更新换代,带来锂电池生产设备的市场增量 (9) (3)动力锂电池将成为行业发展重点 (10) (4)锂电池生产设备企业的横向整合将加速 (10) 2、中国锂电池生产设备市场规模 (10) (1)主流动力电池企业扩产加速 (10) (2)国内大型锂电池厂进入海外车企供应链后开始储备未来批量供应的产能,进而带动对上游锂电池生产设备的采购需求 (11) (3)产线改进,设备更新换代 (11) 三、各领域对锂电池生产设备的需求 (11) 1、数码类锂电池 (13) 2、动力锂电池 (14) 3、储能锂电池 (15) 四、行业竞争格局 (16) 五、影响行业发展的因素 (17) 1、有利因素 (17) (1)国家政策大力支持 (17) (2)市场空间广阔 (17)

(3)下游厂商对设备可靠性、自动化的需求增加 (18) (4)全球锂电池生产线逐步向中国转移 (18) 2、不利因素 (19) (1)国内企业在资金、技术、规模等方面与国际先进水平存在一定差距 (19) (2)缺乏综合型专业人才 (19) (3)行业标准缺失 (19) 六、进入行业的主要壁垒 (20) 1、质量壁垒 (20) 2、技术壁垒 (20) 3、人才壁垒 (21) 4、资金壁垒 (21) 七、行业技术水平及技术特点 (22) 1、锂电池生产工序 (22) 2、锂电池生产的技术要求 (23) 3、软包动力电池技术 (23) (1)软包动力电池质量轻、能量密度更高 (23) (2)软包动力电池优势富集 (24) (3)软包动力电池应用及市场占有率 (25) 八、行业经营模式、周期性、区域性及季节性特征 (25) 九、行业上下游之间的关联性 (26) 1、上游行业 (26) 2、下游行业 (26) 十、行业主要企业简况 (27) 1、先导智能 (27)

最新锂电池隔膜基础知识

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。

2017年中国锂电池隔膜行业发展现状分析

2017 年中国锂电池隔膜行业发展现状分析 隔膜是锂离子电池的重要组成部分之一,通常也被成为电池隔膜、 隔膜纸、离子分离膜等,处于新能源汽车产业链的上游部分。根据生产工 艺的不同,通常分为干法隔膜和湿法隔膜,其中干法又可分为干法单拉隔 膜和干法双拉隔膜,或者干法单层隔膜和干法多层隔膜。隔膜的主要原材料 是聚烯烃类树脂,根据工艺的不同,通常干法隔膜使用PP 作为原料,有时干法多层隔膜也会使用PP 和PE 多层共挤出。湿法隔膜则通常使用超高分子量聚乙烯(Ultra HighMolecular Weight Polyethylene, UHMWPE) 作为隔膜主体,石蜡油作为成孔剂,二氯甲烷作为萃取液。 隔膜是锂电池的重要组成部分,近年来随着隔膜成功国产化后价格迅 速下降,在锂电池材料总成本的占比也有所下降,通常在7-15%左右。通常来说,由于三元电池中正极和负极材料单位成本较高,隔膜成本占比在10%以内,而且磷酸铁锂电池中正负极材料单位成本相对较低,隔膜成本占比在15%左右。锂电池材料中,隔膜技术壁垒和毛利率均比较高,同时也是最后一个实现国产化的材料。 锂电池主要由正极材料、负极材料、电解液和隔膜四部分组成。锂 电池的原理是正极材料中的锂离子通过电解液移动到负极中,电子则通过外 电路从正极移动到负极,从而形成电流。在这个过程中正负极材料不能发 生接触,否则将造成电池短路、引发燃烧甚至爆炸。因此在锂电池内部构 造中不仅要求隔膜能绝缘正负极防止短路,又要求能让锂离子自由通过。 锂电池隔膜具有大量曲折的微孔,既能保证锂离子自由通过形成回路,又 能在电池过度充电或温度升高的情况下通过闭孔的功能防止正负极接触, 达到绝缘的作用。

文献综述

文献综述 北京化工大学材料1001 王培2010012389 引言 收集文献资料是写好论文的前提,只有在写论文之前进行大量的资料收集,然后对资料进行综合整理、归类,才能对论文课题的研究现状有个大概的了解,使我们站在理论前沿,分析问题的原因、特点、现状及基本内容,从而为我们发现问题、解决问题打下基础。 本综述的题目是碳纳米管制备技术研究进展 摘要:碳纳米管是一种具有独特结构的一维量子材料,由石墨碳原子层卷曲而成。由于拥有潜在的优越性能,碳纳米管不管在物理、化学还是在材料学领域都将有重大发展前景。近年来,美国、日本、德国和中国等国家相继成立了纳米材料研究机构,碳纳米管的研究进展随之加快,并在制备及应用方面取得了突破性进展。本文着重从碳管的制备方法与应用前景两方面,阐述了碳纳米管的研究进展与发展潜力 关键词:碳纳米管;石墨碳;制备技术;进展; 前言 随着微电子技术的进一步发展,微细化成为器件的重要发展方向,纳米器件的研究成为近几年的热点。并出现了许多不同的纳米器件制备工艺,如,:操纵原子、模板法制备纳米材料、纳米材料选择性生长等,但还未出现材料选择性好、成本低、可批量生产的技术。目前,以纳米材料为模块,采用自下而上的构筑加工工艺(Bottom-up)制作纳米器件已成为一个亮点。碳纳米管由于具有独特的结构、电学性质,已成为制备纳米器件的首要候选材料。在催化、复合材料、储能材料和微电子器件等诸多领域表现出了很大的潜在应用前景。目前制备碳纳米管的方法有石墨电弧法、激光法、催化裂解法(CVD)等,其中前两种方法存在产量少,不易实现工业化生产的特;而CVD法以其设备简单,成本低,反应过程容易控制,产量高等优点成为目前制备碳纳米管的主流。 主题 1 碳纳米管的制备碳纳米管的制备方法主要有电弧法、激光蒸发法和有化学气相沉积法。单壁碳纳米管产量只有克量级,制备技术难度大。多壁碳纳米管的制技术则较为成熟,产量可达每小时公斤级,并可对产物直径和定向性等进控制

2016年锂电池隔膜行业分析报告

2016年锂电池隔膜行业分析报告 2016年5月

目录 一、隔膜:锂电池产业链中技术壁垒较高的核心材料之一 (6) 1、隔膜在锂电池工作充放电过程中起着关键性的作用 (6) 2、隔膜的性能指标将直接影响锂电池的性能 (8) (1)隔膜的耐穿刺强度一定要高 (9) (2)隔膜的热收缩性一定要好 (10) (3)隔膜的机械强度一定要高 (10) 3、干法和湿法是锂电池隔膜的主要生产工艺,但湿法膜涂覆将是大趋势 .. 12 二、我国锂电隔膜市场容量快速增长,国产隔膜产业发展迅速 (14) 1、我国锂电隔膜市场容量快速增长 (14) 2、国产隔膜市场规模快速扩张 (16) 3、市场竞争日渐激烈,隔膜成品均价下降明显 (17) 4、竞争加剧,国内锂电隔膜市场格局将面临重新洗牌,总产能利用率较低 19 ................................................................................................................................ 三、隔膜下游市场需求格局已发生改变,动力电池领域将是重要支撑 20点............................................................................................................... 1、3C消费电子产品领域锂电池隔膜需求趋缓 (23) 2、受制于成本,储能市场仍需等待,短期难突破 (24) 3、电动自行车高速增长期已来临 (26) 4、新能源汽车产销两旺,动力锂电池隔膜需求的主要支撑点 (28) 四、锂电池新产能投资建设可较好支撑未来隔膜产能释放,行业一定 32时期仍将高盈利 ...................................................................................... 五、技术优势、客户渠道优势,并走高端化将是未来锂电池隔膜企业 决胜的关键 .............................................................................................. 35 36六、重点上市公司简析 ..........................................................................

纳米材料文献综述

北京化工大学北方学院NORTH COLLEGE OF BEIJING UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY 碳纳米管的性质与应用 姓名:赵开 专业:应用化学 班级: 0804 学号: 080105097 2011年05月

文献综述 前言 本人论题为《碳纳米管的性质与应用》。碳纳米管是一维碳基纳米材料,其径向尺寸为纳米级,轴向尺寸为微米量级,管子两端基本上都封口。碳纳米管具有尺寸小、机械强度高、比表面大、电导率高、界面效应强等力学,电磁学特点。近年来,碳纳米管在力学、电磁学、医学等方面得到了广泛应用。 本文根据众多学者对碳纳米管的研究成果,借鉴他们的成功经验,就碳纳米管的性质及其功能等方面结合最新碳纳米管的应用做一些简要介绍。本文主要查阅近几年关于碳纳米管相关研究的文献期刊。

碳纳米管(CNT)是碳的同素异形体之一,是由六元碳环构成的类石墨平面卷曲而成的纳米级中空管,其中每个碳原子通过SP2杂化与周围3个碳原子发生完全键合。碳纳米管是由一层或多层石墨按照一定方式卷曲而成的具有管状结构的纳米材料。由单层石墨平面卷曲形成单壁碳纳米管(SWNT),多层石墨平面卷曲形成多壁碳纳米管(MWNT)。自从1991年日本科学家lijima发现碳纳米管以来,其以优异的力学、热学以及光电特性受到了化学、物理、生物、医学、材料等多个领域研究者的广关注。 一、碳纳米管的性质 碳纳米管的分类 研究碳纳米管的性质首先要对其进行分类。(1)按照石墨层数分类,碳纳米管可分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。(2)按照手性分类,碳纳米管可分为手性管和非手性管。其中非手性管又可分为扶手椅型管和锯齿型管。(3)按照导电性能分类,碳纳米管可分为导体管和半导体管。 碳纳米管的力学性能 碳纳米管无缝管状结构和管身良好的石墨化程度赋予了碳纳米管优异的力学性能。其拉伸强度是钢的100倍,而质量只有钢的1/ 6,并且延伸率可达到20 %,其长度和直径之比可达100~1000,远远超出一般材料的长径比,因而被称为“超强纤维”。碳纳米管具有如此优良的力学性能是一种绝好的纤维材料。它具有碳纤维的固有性质,强度及韧性均远优于其他纤维材料[1]。单壁碳纳米管的杨氏模量在1012Pa范围内,在轴向施加压力或弯曲碳纳米管时,当外力大于欧拉强度极限或弯曲强度,它不会断裂而是先发生大角度弯曲然后打卷形成麻花状物体,但是当外力释放后碳纳米管仍可以恢复原状。 碳纳米管的电磁性能

锂电隔膜行业专题报告:湿法路线确立,全球隔膜需求高景气

锂电隔膜行业专题报告:湿法路线确立,全球隔膜需求高景 气 1、隔膜是锂电池关键材料,未来市场空间广阔 1.1隔膜是动力电池的关键材料,技术高筑就行业壁垒 隔膜是锂离子电池中的关键环节。锂离子电池是现代高性能电池的代表,由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个主要部分组成。隔膜是一种具有微孔结构的薄膜,是锂离子电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件,在动力电池中成本占比约为10%-20%。隔膜在锂电池中主要起到隔绝正负极防止短路并提供微通道支持锂离子迁移的作用,对电池安全性、倍率性能和循环性能影响关键。

锂电池隔膜生产工艺复杂、技术壁垒高。高性能锂电池需要隔膜具有厚度均匀性以及优良的力学性能(包括拉伸强度和抗穿刺强度)、透气性能、理化性能(包括润湿性、化学稳定性、热稳定性、安全性)。隔膜的优异与否直接影响锂电池的容量、循环能力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。锂电池隔膜具有的诸多特性以及其性能指标的难以兼顾决定了其生产工艺技术壁垒高、研发难度大。

不同隔膜工艺在选材、厚度、微孔数量等性能上都有较大差异。隔膜基膜制造根据微孔成孔机理主要分干法和湿法两种,其中干法可分为单拉、双拉两种,湿法按照拉伸取向是否同时可以分为异步、同步两种,同步法很均匀适合做消费电池,而异步法良品率高适合做动力电池。 干法隔膜通过拉伸造孔。干法工艺将高分子聚合物、添加剂等原材料混合,制成均匀熔体挤出,在拉伸应力下,形成片晶结构,热处理后获得硬弹性的聚合物薄膜,之后在一定的温度下再次拉伸,形成微孔,热定型后制得微孔膜。干法单拉工艺主要在美国Celgard、日本UBE手中,发展十分成熟。干法双拉工艺由我国中科院化学所研制,并由中科科技实现产业化,2001年化学所将双拉海外专利转让给Celgard,使其成为干法隔膜的集大成者,2015年被日本旭化成公司收购。 湿法隔膜通过萃取增塑剂造孔。湿法工艺采用热致相分离原理,将增塑剂与聚烯烃树脂混合,熔融混合物降温过程中发生固液相/液液相分离,压制膜片并加热至接近熔点温度后,拉伸使分子链取向一致,保温并用易挥发溶剂(二氯甲烷/三氯乙烯)将增塑剂从薄膜中萃取出来,进而制得隔膜。 湿法隔膜目前占了主流,因其可以做的更薄,使电池能力密度更高,因而被大电池厂商如三洋、索尼、松下、万胜等采用。湿法隔膜的代表公司主要是日本旭化成、东丽东燃、韩国SKI、上海恩捷等。

2016年PP锂电池隔膜料市场研究报告

◆ 报告架构思路 ◆ 从上面的隔膜料产业流程图来看,我们本报告主要研究4大产品行业,按照产业链依次讲隔膜料、隔膜、锂电池、新能源电动汽车。

2014年国内PP锂电池隔膜料生产厂家情况 我国石化企业对隔膜料的研发、生产至今也有4年多的历史。根据调研,目前国内没有一家石化企业能够批量供货,也没有一家的试验品能够达到隔膜生产要求。 下表1-1列出了我国生产和开发过锂电池隔膜料的企业情况。 表1-1 中国生产和开发PP锂电池隔膜料的企业 2016年PP锂电池隔膜料市场研究报告目录

第一部分产业链简图 3 第二部分我国锂电池隔膜料生产情况5 2.1 2015年中国PP锂电池隔膜料生产厂家情况 5 2.1.1北方华锦7 2.1.2中原石化7 2.1.3扬子石化8 2.1.4 兰州石化9 2.1.5 洛阳石化9 2.1.6上海石化9 第三部分 PP隔膜料进口情况10 3.1 2014-2015年PP锂电池隔膜进口量10 3.2 2013-2016年4月大韩油化锂电池隔膜料价格走势情况10 3.3 大韩油华和北欧化工PP隔膜料性能指标情况11 3.4隔膜料的关键指标要求13

3.5 锂电池隔膜料相关标准现状13 3.6 PP干法动力电池隔膜性能指标要求14 3.7 韩国货源的优势15 第四部分锂电池隔膜现状15 4.1锂电池隔膜生产企业情况15 4.2 2009-2015年中国锂电池隔膜产能、产量走势情况21 4.3 干法和湿法锂电池隔膜进出口情况23 4.3.1 2010-2015年锂电池隔膜进出口数量情况23 4.3.2 2010-2015年锂电池隔膜进口价格情况25 4.4 不同锂电池隔膜的适用范围及发展方向26 第五章 PP锂电池隔膜料的未来需求预测27 5.1新能源汽车28 5.1.1 2015-2020年新能源汽车产量、锂电池需求量预测28 5.1.2 磷酸铁锂和三元锂电池的竞争趋势30

2017年中国锂电池行业发展现状及未来发展前景预测

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

锂离子电池论文:Si-SiO_x-Sn-C复合负极材料的合成及电化学性能研究

锂离子电池论文:Si-SiO_x-Sn/C复合负极材料的合成及电化学性能研究 【中文摘要】目前锂离子电池的应用越来越广泛。与其他类型的二次电池相比锂离子电池具有较多优点,比如,工作电压和能量密度高,循环寿命长,自放电率小,无记忆效应且电极材料不含有毒物质, 是现代的“绿色电池”。广泛的应用于移动电话,笔记本电脑,电动车和混合电动车中。锂电池负极材料主要采用已经商业化的碳类材料,但由于它的理论比容量较低,且由于碳材料的嵌锂电位与金属锂接近,在快速充电时存在安全隐患,所以开发高比容量和性能安全的负极材料成为必要。由于硅和锡的理论比容量高(分别为4200 mAh g-1,994 mAh g-1),成为研究热点。但由于它们在充放电过程中存在严重的体积膨胀收缩,导致容量衰减较快,循环性能较差,极大的影响了材料的实用价值。利用硅锡的复合物或其合金,可以有效地改善它们的循环性能。本论文研究了一氧化硅和二氧化锡均匀混合后在碳的作用下于高温管式炉中发生反应,合成新的具有充放电效应的电极材料。考察了温度的影响,电化学性能及交流阻抗。通过实验研究得到以下结论:1.将SiO、纳米Sn02和碳混合后湿磨,于氮气保护下在管式炉中加热到750℃,800℃,850℃,900℃,950℃和1000℃。经XRD分析得知,新合成的材料中温度在800℃及以上时,Sn02经碳 【英文摘要】Lithium-ion cells are considered presently the best choice for rechargeable batteries. Lithium-ion cells have

many advantageous compared with other secondary batteries. Lithium-ion battery has high voltage, high energy density, long cycle life, self-discharge rate is small, no memory effect and also the electrode material does not contain toxic substances, is the modern “green battery.” It is widely used in mobile phones, notebook computers, electric vehicles and hybrid electric vehicles. Since the first commercialization of Li-ion batteries by Sony in 1991, graphite carbon has been the favorable anode material for its good reversibility and stability with thousands of cycles. However since the theoretical capacity (372 mAh g-1) of graphite is limited, new anode materials with high specific capacity are searched to satisfy the requirement of advanced power sources in such applications as electric vehicles with extended range.The search for next-generation anode materials of Li-ion batteries has focused on Si- and Sn-based oxide materials that offer a considerably larger specific (4200 mAh g-1 and 994 mAh g-1) and volumetric capacity than conventional carbonaceous materials. Such studies indicate that silicone monoxide, SiO, has a large discharge specific capacity. However, due to their serious volume change when charging and discharging, leading to fast capacity fading and poor cycle performance, it is a great impact

锂电池隔膜概念股一览锂电池上市公司一览

(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。

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