锂电池中技术最高的材料是什么？
来源：宝鄂实业
2019-07-19 21:27
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现在市场中所充当锂电池内隔膜的材料无非是PE（聚乙烯）和PP（聚丙烯）两种，但是这两种材料的耐热性很差，分别只有120°C和180°C。
而且动力用的锂离子电池对比容量（单位体积或单位重量的电池所含有的能量）要求越来越高，如果电池正负极靠得太近，发生微短路，就可能有大量能量释放，融化PE或PP隔膜，引起链化反应，导致起火或爆炸情况。
传统的动力电池只是将PE材料改性，涂一层陶瓷（三氧化二铝）。陶瓷涂覆的耐高温效果好，但浸润性差，质量大。而芳纶涂覆隔膜的吸液、保液性能和离子电导率都显著得到加强，应用芳纶涂覆隔膜能够在不影响安全的前提下，制造出更轻薄小巧的微型高容量电池。
此外，芳纶涂覆隔膜在高温下不变形，可以降低微短路带来的容量损失，有效提升电池的循环性能和倍率性能。
目前，特斯拉旗下高端电动汽车(Model S)装载的锂电池就是采用芳纶涂覆隔膜，这说明了行业对芳纶涂覆隔膜品质的认可。但芳纶涂覆技术难度较高，资金投入较大，目前成熟的技术主要集中于日本帝人集团。
日本帝人
帝人集团在全球范围内首次将芳纶、氟系化合物涂覆于聚乙烯基材之上，开发出了具有革命性的隔膜“LIELSORT”，无论在耐热性，还是电极间的粘合性等方面都能表现出优异的性能。
其中涂覆芳纶“CONEX”，使隔膜即使在250℃高温下仍可以保持原来的形状，在点加热试验中，即使在400℃高温下，隔膜也没有出现破损。这样就可以防止LIB恒久性的异常导致发热现象，从而能够制造出具有高安全性的动力用LIB。
2015年，帝人还在韩国的生产公司新增第二条生产线，满足其自主开发的新型锂电池隔膜“LIELSORT”不断增长的需求。
随着锂电池在新能源汽车、3C及储能领域的推广应用，隔膜市场取得快速增长，芳纶隔膜的市场空间也随之扩大。
不少企业也将发展领域延伸到芳纶隔膜——
日本东丽
东丽(Toray)与东燃化学(TonenGeneral Sekiyu KK)合资组建的隔膜材料企业，已经开发出了耐热性和尺寸稳定性俱佳的以芳纶树脂为基材的多孔质薄膜“微多孔芳纶薄膜”材料产品。
该产品是通过添加防止芳纶树脂凝聚的相分离控制剂，形成微细且均匀的多孔质膜，其特点是弹性模量较高。
据悉，东丽微多孔芳纶电池隔膜2015年已量产。
沧州明珠
沧州明珠谷传明提到，对技术要求的高安全性，要求隔膜有更高的耐温性，未来隔膜发展方向是耐高温基材。要达到这一点，其中一个方法就是在目前PE基或PP基隔膜基材的表面涂覆耐高温的无机物，如三氧化二铝以及耐高温有机物如芳纶等。
2015年，公司率先在国内推出同步拉伸超薄超强湿法隔膜、陶瓷涂布隔膜、PVDF涂布隔膜、芳纶隔膜等新产品，几乎涵盖了目前主流隔膜的所有产品。
有资料显示，沧州明珠关于芳纶隔膜的专利申请有两项——
“一种芳纶涂覆的锂离子店址隔膜及其制备方法”，引入了亲水性的乳化剂，提高了图层均匀性，改善了界面亲水性。
“一种复合涂层锂离子电池隔膜及其制备方法”，基膜一侧是芳纶涂层，另一侧是PVDF涂层。
珠海光宇注是光宇国际集团科技旗下专门从事锂电池研发、生产、和销售于一体的企业，主导产品为聚合物锂电池。公司客户定位高端市场，广泛应用于手机、笔记本电脑和无人机等领域。
公司关于芳纶隔膜的专利申请项目——
“一种用于锂离子电池的隔膜及锂离子电池”，涉及一种用于锂离子电池的隔膜，隔膜的表面上涂覆有芳纶树脂材料涂层；本实用新型能使电池具备高能量密度和高安全性能的优点。
