鋰電池隔膜常用的涂覆材料都有哪些?勃姆石材料具有哪些優(yōu)勢(shì)?
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- 發(fā)布時(shí)間:2021-11-02
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【概要描述】常用的涂覆材料包括無(wú)機(jī)(以氧化鋁和勃姆石為代表)和有機(jī)(以PVDF和芳綸為代表)。目前涂覆材料行業(yè)呈現(xiàn)兩大趨勢(shì):1、無(wú)機(jī)穿刺強(qiáng)度高+單面成本更低,占比穩(wěn)定在9成;2、安全性+經(jīng)濟(jì)性更佳,勃姆石替代氧化鋁大勢(shì)所趨。
鋰電池隔膜常用的涂覆材料都有哪些?勃姆石材料具有哪些優(yōu)勢(shì)?
【概要描述】常用的涂覆材料包括無(wú)機(jī)(以氧化鋁和勃姆石為代表)和有機(jī)(以PVDF和芳綸為代表)。目前涂覆材料行業(yè)呈現(xiàn)兩大趨勢(shì):1、無(wú)機(jī)穿刺強(qiáng)度高+單面成本更低,占比穩(wěn)定在9成;2、安全性+經(jīng)濟(jì)性更佳,勃姆石替代氧化鋁大勢(shì)所趨。
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常用的涂覆材料包括無(wú)機(jī)(以氧化鋁和勃姆石為代表)和有機(jī)(以PVDF和芳綸為代表)。目前涂覆材料行業(yè)呈現(xiàn)兩大趨勢(shì):
1、無(wú)機(jī)穿刺強(qiáng)度高+單面成本更低,占比穩(wěn)定在9成。
性能:無(wú)機(jī)涂覆透氣率、拉伸及穿刺強(qiáng)度更好,可彌補(bǔ)不夠輕薄+粘結(jié)性不足的劣勢(shì);
成本:有機(jī)材料單噸價(jià)格在10萬(wàn)以上,無(wú)機(jī)2萬(wàn)左右,考慮到有機(jī)單面用量約為無(wú)機(jī)50%,預(yù)計(jì)有機(jī)單面成本為無(wú)機(jī)的2.5倍以上。
2、安全性+經(jīng)濟(jì)性更佳,勃姆石替代氧化鋁部分市場(chǎng)。
勃姆石吸水率+磁性物質(zhì)更低,更能有效保障隔膜安全。勃姆石比重低,同等涂覆面積下可減少25%用量;硬度低,延長(zhǎng)涂布輥使用壽命3-4倍,綜合看經(jīng)濟(jì)性更佳。目前勃姆石占無(wú)機(jī)比重為40-50%,預(yù)計(jì)25年占比講達(dá)到70%。
洛陽(yáng)中超新材料股份有限公司根據(jù)市場(chǎng)實(shí)際需求,自主研發(fā)的勃姆石系列產(chǎn)品,該產(chǎn)品呈片狀或塊狀結(jié)構(gòu),具有純度高、粒度分布窄、分散性好、批次穩(wěn)定性好等特點(diǎn),可以廣泛應(yīng)用在新能源電池隔膜涂覆、鋰電池極片涂覆、覆銅板、拋光磨料等多個(gè)領(lǐng)域。
產(chǎn)品優(yōu)勢(shì):主流產(chǎn)品在粒徑分布、純度、磁性異物管控上達(dá)到較高水平,且公司可生產(chǎn)0.3-0.5um勃姆石產(chǎn)品,粒徑越小生產(chǎn)難度越高。
勃姆石純度高+耐熱溫度高,是一種新型無(wú)機(jī)鋰電涂覆材料。
勃姆石,又稱薄水鋁石、一水軟鋁石,化學(xué)式γ-AlOOH,屬密排立方結(jié)構(gòu)中斜方晶系。分為天然與人工兩種,天然的勃姆石存在于鋁土礦中,經(jīng)煅燒后可制備氧化鋁粉體;人工合成的勃姆石具有純度高、耐熱度高等特點(diǎn)。
從產(chǎn)品端來(lái)看:目前無(wú)機(jī)涂覆平整度、透氣率、拉伸及穿刺強(qiáng)度好;有機(jī)涂覆輕薄,更能順應(yīng)電池能量密度提升的趨勢(shì),且由于PVDF具有粘結(jié)性,可提升電池芯硬度,減少變形。
(1)從面密度的區(qū)間看:勃姆石(±2)<PVDF(±3),說(shuō)明其平整性較好,面密度更為均勻,一致性好;
(2)從透氣率看:7、9μm規(guī)格的基膜,盡管勃姆石涂層厚度達(dá)3μm、PVDF圖層厚度僅為2um,勃姆石的透氣率仍好于PVDF,說(shuō)明其單位氣體通過(guò)隔膜的時(shí)間越短,內(nèi)阻更小,有利于鋰離子通過(guò),保證鋰離子電池的倍率性。
(3)從拉伸強(qiáng)度及刺穿強(qiáng)度看:由于勃姆石與PVDF涂層厚度不同,不可直接比較。選取相同基膜及涂覆厚度進(jìn)行對(duì)比,勃姆石隔膜拉伸強(qiáng)度、穿刺強(qiáng)度均優(yōu)于混涂隔膜,說(shuō)明混涂隔膜受PVDF拖累,可看出陶瓷隔膜的可拉伸強(qiáng)度及穿刺強(qiáng)度優(yōu)于PVDF。
勃姆石除用于隔膜涂覆外,極片涂覆市場(chǎng)也在逐漸興起。涂覆在鋰電池的極片中,可避免正極材料極片分切過(guò)程中產(chǎn)生的毛刺刺穿隔膜,提高鋰電池的安全性能,改良電池生產(chǎn)工藝,提高能量密度。但由于正極材料邊緣涂覆技術(shù)屬于新研發(fā)的工藝,以寧德時(shí)代、比亞迪在內(nèi)的部分客戶尚在驗(yàn)證測(cè)試中。極片涂覆材料的粒徑較隔膜涂覆用勃姆石粒徑更大。
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