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锂电池隔膜常用的涂覆材料都有哪些?勃姆石材料具有哪些优势?

锂电池隔膜常用的涂覆材料都有哪些?勃姆石材料具有哪些优势?

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  • 来源:
  • 发布时间:2021-11-02
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【概要描述】常用的涂覆材料包括无机(以氧化铝和勃姆石为代表)和有机(以PVDF和芳纶为代表)。目前涂覆材料行业呈现两大趋势:1、无机穿刺强度高+单面成本更低,占比稳定在9成;2、安全性+经济性更佳,勃姆石替代氧化铝大势所趋。

锂电池隔膜常用的涂覆材料都有哪些?勃姆石材料具有哪些优势?

【概要描述】常用的涂覆材料包括无机(以氧化铝和勃姆石为代表)和有机(以PVDF和芳纶为代表)。目前涂覆材料行业呈现两大趋势:1、无机穿刺强度高+单面成本更低,占比稳定在9成;2、安全性+经济性更佳,勃姆石替代氧化铝大势所趋。

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常用的涂覆材料包括无机(以氧化铝和勃姆石为代表)和有机(以PVDF和芳纶为代表)。目前涂覆材料行业呈现两大趋势:

1、无机穿刺强度高+单面成本更低,占比稳定在9成。

性能:无机涂覆透气率、拉伸及穿刺强度更好,可弥补不够轻薄+粘结性不足的劣势;

成本:有机材料单吨价格在10万以上,无机2万左右,考虑到有机单面用量约为无机50%,预计有机单面成本为无机的2.5倍以上。

2、安全性+经济性更佳,勃姆石替代氧化铝部分市场。

勃姆石吸水率+磁性物质更低,更能有效保障隔膜安全。勃姆石比重低,同等涂覆面积下可减少25%用量;硬度低,延长涂布辊使用寿命3-4倍,综合看经济性更佳。目前勃姆石占无机比重为40-50%,预计25年占比讲达到70%。

洛阳中超新材料股份有限公司根据市场实际需求,自主研发的勃姆石系列产品,该产品呈片状或块状结构,具有纯度高、粒度分布窄、分散性好、批次稳定性好等特点,可以广泛应用在新能源电池隔膜涂覆、锂电池极片涂覆、覆铜板、抛光磨料等多个领域。

产品优势:主流产品在粒径分布、纯度、磁性异物管控上达到较高水平,且公司可生产0.3-0.5um勃姆石产品,粒径越小生产难度越高。

勃姆石纯度高+耐热温度高,是一种新型无机锂电涂覆材料。

勃姆石,又称薄水铝石、一水软铝石,化学式γ-AlOOH,属密排立方结构中斜方晶系。分为天然与人工两种,天然的勃姆石存在于铝土矿中,经煅烧后可制备氧化铝粉体;人工合成的勃姆石具有纯度高、耐热度高等特点。

从产品端来看:目前无机涂覆平整度、透气率、拉伸及穿刺强度好;有机涂覆轻薄,更能顺应电池能量密度提升的趋势,且由于PVDF具有粘结性,可提升电池芯硬度,减少变形。

(1)从面密度的区间看:勃姆石(±2)<PVDF(±3),说明其平整性较好,面密度更为均匀,一致性好;

(2)从透气率看:7、9μm规格的基膜,尽管勃姆石涂层厚度达3μm、PVDF图层厚度仅为2um,勃姆石的透气率仍好于PVDF,说明其单位气体通过隔膜的时间越短,内阻更小,有利于锂离子通过,保证锂离子电池的倍率性。

(3)从拉伸强度及刺穿强度看:由于勃姆石与PVDF涂层厚度不同,不可直接比较。选取相同基膜及涂覆厚度进行对比,勃姆石隔膜拉伸强度、穿刺强度均优于混涂隔膜,说明混涂隔膜受PVDF拖累,可看出陶瓷隔膜的可拉伸强度及穿刺强度优于PVDF。

勃姆石除用于隔膜涂覆外,极片涂覆市场也在逐渐兴起。涂覆在锂电池的极片中,可避免正极材料极片分切过程中产生的毛刺刺穿隔膜,提高锂电池的安全性能,改良电池生产工艺,提高能量密度。但由于正极材料边缘涂覆技术属于新研发的工艺,以宁德时代、比亚迪在内的部分客户尚在验证测试中。极片涂覆材料的粒径较隔膜涂覆用勃姆石粒径更大。

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