锂电池陶瓷隔膜的作用和价格

来源：太阳成集团  日期：2019-04-15 11:14  浏览量：次

　　锂电池陶瓷隔膜的作用和价格。陶瓷隔膜是以PP，PE或者多层复合隔膜为基体，表面涂覆一层纳米级三氧化二铝材料，经过特殊工艺处理，和基体粘接紧密。显著提高锂电池的耐高温性能和安全性。陶瓷涂覆特种隔膜特别适用于动力锂电池。

　　陶瓷隔膜，就是将纳米级陶瓷颗粒涂覆在隔膜上。其作用主要是提高隔膜耐热收缩性，防止隔膜收缩造成大面积短路。另外，陶瓷热传导率低，防止电池中的某些热失控点扩大形成整体热失控。一般可耐高温在200℃左右。

　　锂电池陶瓷涂覆的市场主要为高电压的电池和动力电池。其发展方向有两种：一是涂氧化铝，以LG为代表，采用浸涂；二是表面做一层芳纶，以日本帝人为代表。

　　锂电池陶瓷隔膜的作用

　　锂电陶瓷隔膜是锂电池四大关键材料之一,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。

　　锂电池陶瓷隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路,此外还具有能使电解质离子通过的功能。另外,由于电解液为有机溶剂,因而隔膜还必须具备耐有机溶剂的性能。

　　锂电池陶瓷隔膜的多孔结构内部可以吸存保持电解液，实现锂离子导电。锂电池隔膜的的离子传导能力直接关系到电池的整体性能，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用。

　　锂电池隔膜成本占电池成本的1/3左右。陶瓷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、循环性能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。目前60%～70%的隔膜市场主要采用湿法双向拉伸工艺，因为湿法双向拉伸纵向横向更加均匀平衡。而且湿法主要用于高端隔膜，干法用于中低端产品。

　　锂电池陶瓷隔膜的价格

　　高工锂电产业研究所调研数据表明，虽然目前大多数电芯企业都在关注陶瓷涂覆隔膜，但是真正能够大批量应用的企业还太少。目前，往往是比较有规模的锂电池厂商，要求电芯厂商使用陶瓷涂覆膜，这也促使很多电池厂商和隔膜厂商投入大量精力对陶瓷涂覆进行研究。但实际上，一般的电芯厂难以承受高端陶瓷涂覆隔膜的成本。

　　整个隔膜行业的毛利率，从2012年的40%以上，降到2013年的20%左右。目前国内锂电池陶瓷涂覆膜一般的价格在9元/平米以上，售价比普通膜贵4-5元/平米，成本则增加2-3元/平米，其中一些高端的产品价格甚至更高。

　　事实上，基材的品质直接决定了陶瓷涂覆隔膜的品质。目前市场上陶瓷涂覆隔膜的市场价格在8元/平米到20多元/平米不等，这主要是取决于基材的品质各不相同。此外，国内一些做高端锂电池陶瓷涂覆隔膜的企业大都购买日本的设备，而一条进口设备生产线需要2000万元。

　　陶瓷涂覆隔膜具有以下优点

　　1.可提升隔膜的热稳定性、改善其机械强度，防止隔膜收缩而导致的正负极大面积接触；

　　2．能提高其耐刺穿能力，防止电池长期循环锂枝晶刺穿隔膜引发的短路，并能中和电解液中少量的HF，防止电池气胀；

　　3．陶瓷涂层的孔隙率大于隔膜的孔隙率，有利于增强隔膜的保液性和浸润性，从而延长锂电池循环寿命。

　　锂电池陶瓷隔膜的兴起

　　就国内锂电池隔膜行业大环境而言，在2014年之前陶瓷隔膜仍主要应用于高端数码产品，那时候市场的需求量较少，主流的隔膜企业也未意识到该工艺的巨大前景，因此未专门建设涂覆产线。在2015年之后，由于国内新能源汽车动力电池需求量大增，对于电池安全性的要求越来越高。

　　各大锂电池厂商加大了对电池安全性的设计研发，其中涂覆隔膜被认为是一种降低电池内部事故的重要措施。因此，国内各大锂电池隔膜企业开始扩张涂覆产线，以满足客户不同的涂覆需求。

　　陶瓷涂覆的主流方向是在基膜的表面，涂覆一层陶瓷材料。陶瓷涂覆工艺使用的浆料由陶瓷颗粒、粘结剂、溶剂和表面活性剂按一定配方配成。按涂覆方式不同，涂覆设备分为窄缝式涂覆、浸涂法涂覆和凹版辊涂覆。

　　在迎来锂电池大爆发的同时，隔膜行业风生水起，低端隔膜已经进入竞争红海。湿法+涂覆隔膜是国内企业迈向高端隔膜的主流方向之一。其中，采用无机氧化铝粉末作为陶瓷涂层涂覆在常规锂离子电池隔膜表两侧的技术性问题已经得到解决，其优越的热稳定性以及高比表面积粉体材料对电解液良好的润湿性、保液性使得陶瓷涂覆隔膜拥有很好的前景。