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锂电池产业链

2022-05-06 16:00:50   2  举报

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锂电池隔膜、电解液以及固态电池详解

锂电池隔膜

电解液

固态电池

作者其他创作

大纲/内容

固态锂电池

电解质形态不同

液态锂电池

adv:1.工业化、自动化程度高；      2.电极与电解液的界面接触好；      3.充放电循环过程中电极膨胀相对可控；      4.单位面积导电率高。 dis:1.有机电解液易发挥易燃烧，电池体系的热稳定差；      2.依赖形成的SEI膜保护电池；      3.锂离子与电子可能同时传导；      4.持续的界面副反应。

混合固液锂电池

优缺点介于纯液态和纯固态电池之间

全固态锂电池

adv:1.能量密度高；      2.电化学窗口可达5V，可匹配高电压材料；      3.只传输锂离子，不传导电子；      4.热稳定性好。 dis:1.界面电阻高，与空气稳定性差；      2.单位面积离子电导率较差，常温下比功率密度较差；      3.循环过程中无力接触变差；      4.成本高。

电解质材料不同

有机电解质

聚合物（主要为欧美企业的技术路线 Eg: SEEO、Solid Energy) 主要成分：聚环氧乙烷（PEO）、PAN、PMMA、PVC、PVDF等

adv:1.原材料充足，价格低廉，制备工艺简单；       2.具备较好的机械性能和韧性；       3.制备工艺流程简化；       4.界面相容性好。 dis:1.室温离子电导率低；      2.理论能量密度上限低。

无机电解质

氧化物（主要为中国企业的技术路线 Eg: 台湾辉能、赣锋锂业）

薄膜（LIPON）

adv:1.电池倍率及循环性能优异       2.热稳定性高 dis:1.容量小，主要应用于微型电子、消费电子领域；      2.量产成本高

非薄膜

adv:1.离子电导率高于聚合物电解质；       2.电池容量大，可量产；       3.热稳定性高 dis:1.能量密度低于硫化物电解质电池

硫化物(主要为日韩企业的技术路线 Eg:日本丰田、松下、LG化学） 主要成分：硫硅酸锂

adv:1.离子电导率最高，有望应用于电动汽车；       2.热稳定性高； dis:1.开发难度大，对生产环境要求高;      2.机械性能差；      3.成本高；      4.硫化物体系对水氧敏感度高；

封装形态不同

薄膜型

大容量型

隔膜（锂电池四大核心原材料唯一尚未完全国产化，技术壁垒最高）

技术路线

湿法工艺(目前主流）

adv:1.微孔尺寸分布均匀；       2.孔隙率和透气性可控范围大；       3.适宜生产较薄产品；       4.短路率低。 dis:1.生产工艺复杂；      2.熔断温度低，热稳定性差。

干法工艺

干法单拉

adv:1.微孔尺寸分布均匀；       2.成本较低；       3.微孔导通性好；       4.能生产不同厚度的PP及PE多层膜产品；       5.横向几乎没有热收缩 dis:1.横向拉伸强度差，无法生产较薄的薄膜；      2.短路率较高

干法双拉

adv:1.生产工艺简单、成本低；         2.抗穿刺强度、横向拉伸强度好；         3.膜厚度范围宽；         4.短路率低。 dis:1.孔径不均匀，稳定性差

隔膜种类

基膜

与涂布膜相比，厚度较薄，透气性较好。

涂覆膜：涂布膜性能优于基膜，动力电池未来涂布膜的渗透率将达到100%。湿法隔膜整体性能强于干法， 适合做高容量电池，但湿法隔膜的热稳定性不如干法，涂布膜使得这一问题得到解决。涂布膜是基膜的改 良产品，主要是通过在基膜表面涂覆一层涂层，以改良基膜热稳定性和耐有机溶剂性等特性，主要用于高 容量、高安全型电池和聚合物电池。

无机物涂布

与基膜相比，耐热性高、水分含量低，可有效提高电池安全性能。

有机物涂布

与基膜相比，极片与隔膜间的粘结力强，可有效提高电池的安全性能及寿命。

功能性多层涂布（陶瓷-AFL、陶瓷-PVDF）

与基膜相比，耐热性高、水分含量低，同时极片与隔膜间的粘结力强， 可有效提高电池的安全性能及寿命。

功能性多层涂布（陶瓷-芳纶）

与基膜相比，耐热性高、水分含量低，重量轻，可有效提高电池的安全性能。

生物基涂布

与基膜相比，耐热性高，安全性极强，更高的破膜温度，高电解液浸润性，低内阻，长寿命

电解液

电解质锂盐（导电率大小排序LiAsF6>LiPF6>LiCIO4>LiBF6>LiCFSO3)