鋰電池隔膜、正極材料、負極材料和電解質(zhì)是構(gòu)成鋰離子電池的最重要材料。鋰離子電池的內(nèi)部采用螺旋纏繞結(jié)構(gòu)，需要用非常精細、高滲透性的薄膜隔膜材料將其分隔在陰極和陽極之間。

 

鋰電池隔膜

鋰電池隔膜是鋰電池的四大材料之一。作為絕緣層和半滲透層，它是鋰電池不可或缺的核心部件。首先，鋰電池隔膜具有電子絕緣，將鋰電池的陰極和陽極隔開，防止電池短路。在鋰電池中，鋰電池隔板是為了防止陰極和陽極接觸和短路。

其次，鋰電池隔膜必須具有離子導(dǎo)電性，以確保鋰離子在充放電過程中能夠正常通過隔膜的微孔。鋰電池隔膜是一種具有大量納米級微孔的薄膜。微孔的大小不僅必須阻礙電子傳輸和防止短路，還必須確保鋰離子的自由通過，以便鋰電池能夠正常充電和放電。

 

 

此外，鋰電池的制造還要求鋰電池隔膜的微孔分布具有極高的均勻性和一致性。鋰電池隔膜還需要技術(shù)上的正確性，這決定了鋰電池隔膜生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性和高技術(shù)壁壘。高性能鋰電池需要具有均勻厚度、優(yōu)異機械性能、透氣性和物理化學(xué)性能的隔膜。許多績效指標往往難以平衡，研究和開發(fā)也很困難。

鋰電池隔膜是否優(yōu)秀，直接影響鋰電池的內(nèi)阻、容量、循環(huán)性能和安全性能。它是鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)壁壘最多的關(guān)鍵內(nèi)部組件。目前，商用鋰電池隔膜主要有聚乙烯（PE）隔膜、聚丙烯（PP）隔膜以及PE和PP復(fù)合多層微孔膜。

 

鋰電池隔膜的生產(chǎn)工藝

鋰電池隔膜的生產(chǎn)分為兩個過程：干法和濕法。其中，干式分離器的生產(chǎn)工藝分為單拉伸和雙拉伸兩種技術(shù)。干法分離器設(shè)備成熟，工藝相對簡單，幾乎沒有熱收縮現(xiàn)象，安全性高。同時，成本低，適用于儲能、消費類電池和磷酸鐵鋰動力電池等領(lǐng)域。

 

 

濕式分離器的成本高于干式分離器，但孔隙率、孔徑均勻性和透氣性更好，可以生產(chǎn)更薄的分離器?！皾窕裟?涂層”隔膜被認為更適合制造高能量密度的動力電池。2021年，我國鋰電池隔膜總產(chǎn)量79.04億平方米，濕法隔膜產(chǎn)能大于干法隔膜，繼續(xù)占據(jù)市場主導(dǎo)地位。

 

鋰電池隔膜的市場環(huán)境

鋰電池隔膜廣泛應(yīng)用于新能源汽車、儲能電站、電動自行車、電動工具、數(shù)字電子產(chǎn)品等領(lǐng)域，在動力電池、儲能和消費電子領(lǐng)域可分為三大主要使用場景。近年來，鋰電池行業(yè)發(fā)展迅速。在動力電池領(lǐng)域，在政策大力支持和消費者接受度提升的背景下，新能源汽車銷量持續(xù)攀升，帶動了動力電池市場的快速增長。在儲能領(lǐng)域，新能源發(fā)電作為一種清潔發(fā)電技術(shù)得到了快速發(fā)展。然而，新能源的波動性與電網(wǎng)安全性之間的矛盾突出。發(fā)展儲能已成為解決電力供需匹配問題的關(guān)鍵。

 

 

在消費電子領(lǐng)域，隨著發(fā)展中國家電子產(chǎn)品市場的拉動和新興電子產(chǎn)品需求的增長，未來消費類鋰離子電池的需求將保持強勁。鋰電池隔膜出貨量大幅增長，市場集中度較高。據(jù)統(tǒng)計，2021年中國鋰電池隔膜出貨量將達到78億平方米，同比增長超過100%。從全球市場競爭格局來看，2021年，73.8%的鋰電池隔膜市場份額將集中在中國，全球鋰電池隔膜供應(yīng)將由中國主導(dǎo)，其余隔膜公司將由日本和韓國公司主導(dǎo)。

 

鋰電池隔膜的發(fā)展趨勢

濕法和涂層是鋰電池隔膜的發(fā)展趨勢。聚烯烴分離器具有非常明顯的缺點，例如熱穩(wěn)定性差。因此，聚烯烴隔膜的涂覆和改性已成為一種趨勢。用外行的話來說，較差的熱穩(wěn)定性不耐高溫。鋰電池隔膜中常用的PE和PP實際上是一種塑料。當它們靠近火時，它們會變形甚至收縮成一個球。不管溫度有多高，它們都會燃燒。

涂層，用外行的話說，就是在原來的隔膜上涂上一種新的物質(zhì)，以提高其性能。涂層后，薄膜的耐熱性和耐刺穿性得到了顯著提高，從而緩解了動力電池快速充電和散熱的安全問題，以及隔膜的熱收縮導(dǎo)致電池的陰極和陽極接觸、燃燒和爆炸的問題。

 

 

濕法分離器比例的增加部分是由于涂層在安全性方面解決了濕法的缺點。該涂層材料降低了分離器的熱收縮率，并大大提高了分離器的抗穿刺性。同時，它不影響透氣性，并確保鋰離子的流動。

此外，涂層材料可以保持與電解質(zhì)的較高潤濕性，從而降低電池的內(nèi)阻，增加電池的放電功率，延長電池的循環(huán)壽命。總之，濕涂層分離器比干涂層分離器具有更好的孔徑均勻性、孔隙率和透氣性。與濕法隔膜相比，其穿刺強度和熱穩(wěn)定性顯著提高，是三元材料電池隔膜的最佳選擇。

隨著更薄隔膜的發(fā)展和下游鋰電池安全要求的提高，涂層隔膜的出貨量迅速上升。數(shù)據(jù)顯示，2022年，鍍膜在鋰電池隔膜出貨量（包括第三方鍍膜）中的占比將超過45%，預(yù)計2023年將超過65%。