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【演讲嘉宾】谢炎坤丨锂离子电池先进功能隔膜研究进展

5月22日,以“聚势固态,引领未来”为主题的"第二届固态电池技术交流大会暨硫化锂技术与产业化应用研讨会”在长沙市碧桂园凤凰酒店成功举办。本届大会由中国电子材料行业协会电池材料分会指导,电池工业网主办,万向一二三股份有限公司、上海屹锂新能源科技有限公司、青岛中科源本新能源有限公司、瑞逍(上海)新能源科技有限公司协办。

主题报告环节,深圳市星源材质科技股份有限公司 谢炎坤博士,以《锂离子电池先进功能隔膜研究进展》为题进行演讲。

【演讲嘉宾】谢炎坤丨锂离子电池先进功能隔膜研究进展(图1)

谢炎坤博士的演讲从隔膜市场概况、技术趋势、先进功能隔膜研究进展三个方面展开。

一、市场概况

谢炎坤博士在演讲中表示,当前隔膜产销保持旺盛。

需求端,得益于全球经济绿色低碳转型加速,储能与新能源汽车继续迸发超级需求。预计到2025年,全球锂电池需求量将超过1.8TWh,相应的隔膜需求量将超过270亿平。

供给端,国内隔膜企业产能大幅扩张,2024年中国隔膜出货量达到了227.5亿平米,同比增长达到28.3%,国内企业规划到2025年投产的湿法隔膜产能合计超过270亿平。

二、市场趋势

在谢炎坤博士看来,高安全、高比能量、长循环寿命、高压快充、低成本仍然是锂电池技术发展的主要方向,这也对对隔膜各方面性能提出了更高的挑战。因此,随着锂电池技术的发展,作为锂离子的传输介质的隔膜同样应具有较高的化学稳定性,高耐热基材和涂层、超薄基材和涂层、阻燃隔膜、电解质复合膜成为未来发展的趋势。

三、先进功能隔膜研究进展

在随后的演讲中,谢炎坤博士着重介绍了星源材质隔膜技术进展。

1.不起火不爆炸-芳纶复合隔膜

这一技术主要针对高安全的需求开发,现有间位芳纶涂覆隔膜、间位芳纶陶瓷涂覆隔膜、对位芳纶陶瓷涂覆隔膜、间位芳纶/胶涂覆隔膜四种产品,具有浸润性优异、破膜温度高、耐高温穿刺、尺寸稳定、粘度可定制等特点。

2.高耐热超快充-PI涂覆隔膜

PI涂覆隔膜具有出色的耐高温性能与电解液浸润性能,并具有优异的阻燃性能,可以有效提升锂电池的超快充性能与电池安全性能。

据介绍,PI涂覆隔膜可以在200°C/1h下无收缩和破损,熔点温度比常规CCS提高了80°C,耐电压击穿可达4.2kV,并具有更快的浸润速度和渗透速度。

3.高安全超轻薄-纳米纤维复合隔膜

这一产品主要针对高安全、高能量锂离子电池开发,可以在保持优异的耐热性(180℃不收缩,破膜温度高于180℃)的同时,其绝佳的浸润性大大提升了电池制造效率。该产品已批量用于车载动力电池,相关技术获得省部级技术发明一等奖两项。

4.耐低温耐针刺-固态电解质复合膜

这一技术主要利用了固态电解质材料的高电化学稳定性和锂离子传输特性,降低隔膜在电池中的界面内阻,提高电池的性能。

5.环保无氟高粘接

PMMA:该产品具有良好正负极材料粘结性能,能同时满足高耐热和对极片高粘结力的需求,保证电芯的安全性能和长循环性能,并可以实现更少的粘接材料用量和更低的产品成本。

PE微球:具有良好正负极材料粘结性能、较低的涂层厚度、更低的成本和更环保的粘接材料,在满足与正负极材料良好粘结性的基础上可,实现更少的粘接材料用量和更低的产品成本。

4.规则点阵涂胶

具有高粘接性能、低涂覆重量、低电池内阻、高厚度一致性等特点,可以实现低涂覆量、低阻抗、低成本,厚度可控且一致性高,适用于叠片工艺电芯。

目前,星源材质在全球范围内已建设有4个研究中心和9个生产基地,规划到2027年,向全球贡献隔膜产能160亿平方米。

来源:电池工业网 电池材料分会

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