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锂电池隔膜主要作用是将正负极活性物质分隔开,锂电池隔膜位于正极和负极之间,防止两极因接触而短路;此外在电化学反应时,能保持必要的电解液,形成离子移动的通道。隔膜材质是不导电的,锂电池的种类不同,采用的隔膜也不同。不过市场上的隔膜材料主要是以聚乙烯、聚丙烯为主。隔膜厚度较薄,离子迁移的通道较短,极化现象就会有一定消弱,锂电池的低温电压平台相对就会较高。隔膜孔洞过大会加快锂电池的自放电过程,从而降低电池的电压一致性。
锂电池的隔膜根据结构和组成可以分为三种,分别是多孔聚合物膜、无纺布隔膜以及无机复合膜。多孔聚合物膜:是指通过机械方法、热致相分离法、浸没沉淀法等多种方法制备的孔隙分布均匀的锂电池隔膜。无纺布隔膜:是由定向或者是随机的纤维而构成的,通常会与有机物或者是陶瓷凝胶复合,来得到具有更优良化学与物理性质的锂电池隔膜。无机复合膜:多是采用无机纳米颗粒以及高聚合物复合而得到的锂电池隔膜。聚烯烃材料具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的特点,因此聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃微孔膜在锂电池研究开发初期便被用作锂电池隔膜。中金企信国际咨询专业编制《锂电池隔膜项目可行性研究报告》为企业投融资、项目立项、银行贷款申请、批地申请等提供专业化优质服务。
锂电池由为正负极组成,隔膜是由机电解液和电池外壳组成。其中隔膜是关键的内层组件之一,隔膜主要作用有两个:第一个作用是作为绝缘层,绝缘层的存在能有效的防止因正负电极相接触而导致的锂电池内部的短路。第二个作用是作为半透层,半透层可以阻止体积较大的分子通过,允许小体积的带电离子通过,这样可以提高正负电极附近的浓度差,有利于离子的扩散,从而提高锂电池的存储效率。隔膜除了对锂电池内部的化学反应有用处,对于外部的物理反应也有用处。比如说当锂电池受到外部硬物的挤压,穿刺时,相当于为锂电池多上了一层保险。通常情况下能保障锂电池包受到外物冲击时仅仅会胀气而不是直接发生爆炸。尽管近年来有研究用其他材料制备锂电池隔膜,如采用相转化法以聚偏氟乙烯(PVDF)为本体聚合物制备锂电池隔膜,研究纤维素复合膜作为锂电池隔膜材料等。在这个锂电池市场快速扩展的时代,锂电池隔膜作为锂电池中重要的一个内层组件,其发展的前景也是较为广阔的,其生产技术水平也会随着得到提升。
据中金企信国际咨询公布的《2020-2026年中国锂电池隔膜行业市场研究及深度专项调查投资预测报告》统计数据显示:锂电池隔膜的全球市场份额主要是被日本、美国、韩国、中国占据,中国在全球锂电池隔膜市场份额迅速增加,2016年全球隔膜出货量在33.8亿平左右,中国出货量达到10.84亿平,全球市场已经达到32%。未来随着一大批湿法隔膜产能的陆续投产,2020年中国在全球市场的占比将超过60%,实现隔膜全面国产化,并向全球市场出口。