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锂电池陶瓷隔膜技术进展

更新时间:2014-04-21 19:23:38 点击: 编辑:锂辉电池

陶瓷隔膜是在聚烯烃基膜上涂覆陶瓷涂层,可以提高锂电池的安全性。目前,陶瓷隔膜的市场主要是高电压的3C锂电池和动力锂电池。日本旭化成(Asahi)、东燃化学(Tonen)、日立麦克赛尔、韩国三星、SK以及国内众多隔膜、锂电芯制造商专注研发、使用陶瓷涂层技术。
 
随着平板电脑和电动汽车的普及,传统聚烯烃隔膜,在耐高压、高温等性能上,无法满足高电压、高能量密度要求。采用隔膜涂层技术,利用陶瓷热传导率低,防止锂电池中的某些热失控点扩大形成整体热失控;无机材料结构特性,可改善隔膜的热收缩性能,具有更高的安全性以及耐高电位的特点。此外,陶瓷涂层具有亲水性,对液体电解质具有更好的吸液功能,可同时改善锂电池在充、放电过程中锂电池内部电流的分布均匀性。
 
陶瓷涂覆,越来越多的被国内外电芯厂采用,无论是在隔膜上,还是在电极板表面。目前,国内一般采用热喷涂技术,陶瓷氧化铝涂布主要是凹版工艺。另外还有浸涂和窄缝工艺。目前国内陶瓷涂布技术还存在涂层粘结性、均一性及吸水性差等问题。我们认为,企业不仅需要采用高精度的生产设备,还需重视对陶瓷材料选择、涂布工艺控制与锂电池系统匹配等问题。
 
随着智能数码产品对锂电池容量要求的提高,使用9μm的基膜,涂覆陶瓷层将会成为主流趋势。此外,陶瓷涂覆技术,在负极片上也有应用。对于高温性能、安全性及短路问题有明显改善,但也存在技术弊端,如负极二次涂布易造成极片损伤,涂陶瓷后容易掉粉、涂层厚度不均导致锂电池循环性能下降等问题。

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