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借新能源汽车发展东风 锂电隔膜行业带动纳米氧化铝发展

借新能源汽车发展东风 锂电隔膜行业带动纳米氧化铝发展

  • 分类:行业动态
  • 作者:ZC-New Material
  • 来源:
  • 发布时间:2021-07-10
  • 访问量:0

【概要描述】锂电使用的纳米氧化铝材料的制备,主要利用的是它的热稳定性和绝缘性,此外它还具有强度高、耐腐蚀、防火、无毒等优点

借新能源汽车发展东风 锂电隔膜行业带动纳米氧化铝发展

【概要描述】锂电使用的纳米氧化铝材料的制备,主要利用的是它的热稳定性和绝缘性,此外它还具有强度高、耐腐蚀、防火、无毒等优点

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  • 发布时间:2021-07-10
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  随着疫情的好转,新能源汽车行业需求再次进入高景气度,动力电池扩产提速,以宁德时代为首的电池厂加快布局新产能新能源汽车长期增长趋势明确,行业发展处于重要的战略机遇期。全球新能源汽车的发展,在中国、欧洲、美国等国家政府和车企的推动下,销量将持续增长,2020 年中国新能源汽车达到 136.7 万辆,同比增长 10.9%,2021 年前 2 月实现销量 28.89 万辆,同比 2019 年同期增长 94.56%;预计今年我国新能源汽车销量将保持快速增长。

  新能源汽车的迅速普及,不仅加速了锂离子电池(以下简称锂电)的制造,同时它也刺激了对氧化铝材料的需求。伊维经济研究部总经理、中国电池产业研究院院长吴辉分享的数据显示,2020年全球锂离子电池的出货量为62.8亿平方米,同比增长21.5%。其中,中国锂离子电池隔膜的出货量为38.7亿平方米,同比增长29.9%,高于全球增速。

  锂离子电池是一种高容量长寿命环保电池,具有诸多优点,广泛应用于便携式电子产品,电动汽车和储能等领域。随着社会经济的发展,以电动汽车为代表的动力、储能等领域对锂离子电池的比能量、寿命安全性和成本提出了更高的要求。

 

为提高锂电安全性能

涂布环节成为锂电隔膜重要壁垒之一

2020年国内用于隔膜涂覆的氧化铝陶瓷材料出货量为9000吨左右,目前在商业锂离子电池中应用广泛的隔膜依然是聚烯烃材料,其主要缺点就是高温下热缩以及电解液浸润性差。为了克服这些缺陷,研究人员尝试了很多办法,如寻找热稳定性材料代替,或者添加纳米氧化铝粉的隔膜。经实验添加纳米氧化铝粉的隔膜其不但具有普通隔膜的作用外,还具有提高正极材料的热稳定性。

 

洛阳中超股份  纳米氧化铝产品实拍图

 

洛阳中超股份  纳米氧化铝 在陶瓷隔膜涂覆的优势

 

氧化铝陶瓷涂层隔膜对锂离子电池性能影响:

  锂电隔膜首先采用锂离子电池聚乙烯(PE)隔膜为基体,在其两侧均匀的涂覆厚度为1-2μm混有纳米氧化铝(Al2O3)粉末及胶凝剂的无机、有机浆体,得到一种无机复合陶瓷涂层锂离子电池隔膜。通过对电池隔膜及有此类隔膜制成的电池进行热烘箱测试结果表明:在150℃高温环境下,无机陶瓷涂层隔膜没有出现较大的热收缩,具有优越的稳定性,能有效提高锂离子电池的热安全性。由于无机纳米Al2O3具有较高的比表面积,使得涂覆后的隔膜对电解液具有良好的润湿性及保液性能。采用陶瓷涂层隔膜组装的电池进行充放电循环测试,结果表明涂覆后的隔膜能有效提高锂离子电池的容量保持性能。

 

隔膜使用陶瓷涂层后,锂离子电池性能得到加强的地方有:

  • 内阻 由于氧化铝粉末是不导电的,涂有氧化铝粉末后,一方面降低了锂离子电池的自放电情况,导致锂电池内阻增大,为了降低锂电池内阻,可以降低陶瓷涂层涂覆厚度来实现。

  • 循环寿命长 在负极表面涂上一层陶瓷粉末后,而陶瓷涂层具有一定的吸液能力,从而可以提高电解液长期充放电循环时的容量保持率。

  • 锂电池自放电减少 负极涂有陶瓷涂层的电池荷电保持能力更强,可以有效减少内短路的出现,减少锂电池自放电现象。

  • 提高安全性 氧化铝陶瓷涂层具有较好的热稳定性,在负极表面涂覆陶瓷涂层能够延缓针刺过程中热量的急剧增大,从而延缓电解液的受热分解,避免短时间内产生大量气体而使电池爆炸。

纳米氧化铝对锂电的重要性

  锂电使用的纳米氧化铝材料的制备,主要利用的是它的热稳定性和绝缘性,此外它还具有强度高、耐腐蚀、防火、无毒等优点。目前,电动汽车已在多个国家迅速普及,也为锂离子电池制造商提供了可观的利润和稳定的收入来源。因此这些制造商为了回应汽车制造商对高性能电池在安全性上的需求,必然要对氧化铝的应用进行更多的摸索与探究。因此完全有理由相信,氧化铝在电动汽车行业的需求前景仍能得到进一步的巩固。

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