锂电池隔膜技术的现状如何?它的检测方法有哪些?
锂电池隔膜技术现状
锂电池隔膜技术就是目前我国动力电池业的一个痛点。在锂离子电池材料中,正负极材料和电解液目前基本上实现了国产化,而隔膜起步较晚,国内企业技术成熟度不高。虽然近几年我国锂电池隔膜国产化率在不断提升,但占据的主要是低端3C类电池隔膜市场,高端隔膜国产化率仍然很低,高端3C类电池以及动力电池用隔膜依然大量依赖进口。
据悉,隔膜是目前锂电材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料,约占锂电池成本的15%,其技术难点在于造孔的工程技术、基体材料,以及制造设备。国内锂电隔膜目前普遍存在的问题是一致性不高,主要表现在不规律的缺陷,孔隙率不达标,厚度、孔隙分布以及孔径分布不均等方面。单向拉伸的国产PP隔膜在孔隙率和孔径分布方面与国外产品比较接近;双向分步拉伸的PE隔膜孔隙率通常与国外产品相比较低,孔径分布情况也不理想。
锂电隔膜技术检测方法有哪些?
1.厚度
锂电池隔膜厚度在线控制技术主要有两个,一个是MD(纵向)控制和CD(横向)控制;另一个是隔膜在线机器视觉检测技术。所谓的MD控制和CD控制就是指通过控制上料螺杆转速或牵引速度来进行MD方向的厚度闭环控制;以及通过扫描架进行数据测量,最终实现CD方向的数据闭环控制。
2.弯曲度
有些企业也叫拱形度,指锂电池隔膜分切后产生的弧形,弧形明显时会造成叠片不齐,卷绕时产生涡状,造成极片外露进而短路。测试方法为将隔膜条平铺于桌面上,与钢板尺边缘进行平行度的对比,可以得到隔膜的弧度。
3.透气度
隔膜在一定条件下一定体积的空气通过隔膜所需要的时间,也称作Gurley值,其大小对锂电池的性能具有一定的影响,一般采用ASTM测试法。
4.孔隙率
空隙的体积占整个体积的比例,测试方法有吸液计算法以及测试法,吸液计算法是将锂电隔膜浸润在已知溶剂中,通过测量隔膜浸润前后的质量差计算出隔膜被液体占据的空隙体积,压汞测试法是利用外力对隔膜施加压力将汞压入隔膜的孔隙之中,然后通过测量压入汞的体积来计算隔膜的孔隙率,多次测量后取平均值。