星源材质的隔膜技术“秘籍”

时间：2019-08-16作者：深圳市鹏翔运达机械科技有限公司浏览：366

10月18日，高工锂电(2018)国际锂电池关键材料技术创新峰会在深圳盛大开幕。本次峰会由高工产业研究院(GGII)主办，高工锂电、江门市商务局、江门市经济和信息化局承办，邀请了锂电材料各个环节及动力电池企业**80位行业*、技术**及**400位业内人士就现阶段动力电池核心材料的技术研发创新、产业化升级等进行共同探讨。




星源材质(300568)高级工程师曹江博士在会议上发表了“锂离子电池隔膜应用与开发进展”的主题演讲。

资料显示，星源材质成立于2003年9月，注册资本1.92亿元，总部位于深圳市光明新区，是中国战略新兴产业新能源材料领域的****企业。自成立以来，公司立足研发、扎实向前，取得了多项显着成果。

公司成为中国**家打破国外垄断的锂电池隔膜干法单拉技术的企业、中国**家产品批量出口海外市场的锂电池隔膜制造企业、世界**家同时拥有锂电池隔膜干法、湿法和涂覆制备技术的企业、中国**家以隔膜为主营业务登陆资本市场的企业。

目前公司产品主要包括干法隔膜、湿法隔膜以及涂覆隔膜三大系列。

“目前公司的干法隔膜产品有四大系列，前期有SD、SQ常规系列，近两年又开发了ST和SZ高强度以及抗注液起皱两大系列，厚度较薄可以做到12μm。”曹江介绍。

ST是一种高韧性干法隔膜，主要为三元高镍体系而开发。众所周知，干法隔膜TD方向的强度很低，很容易撕裂，在三元体系是很难通过安全测试。

星源材质针对这个问题进行了产品的研发和升级，ST这款高韧性产品在常规产品的基础上提高了断裂生成率。数据显示，在一定的拉伸条件下，常规产品的断裂生成率小于**，而这种高韧性产品断裂生成率可以达到400%。

星源材质另外一款干法产品是一款抗注液起皱产品。曹江表示，本身这种干法工艺会产生内应力，这种应力释放会造成内部起皱，公司通过产品升级，解决了抗注液起皱的问题。

从湿法隔膜来看，一大特点是公司设备采用了三枪膜头，在同一种膜上可以用不同的料，比如中间层可以有一些高分子量的PE原料或者陶瓷和聚合物的一些混合原料，两边层可以采用一些低分子量的原料。

从涂覆隔膜来看，公司涂覆隔膜产品种类丰富，涂覆材料包含氧化铝、勃姆石、PVDF、PVDF+HFP、纳米复合材料、芳纶等，涂布方式包括微凹版辊涂、微凹辊点涂、浸涂、喷涂等。

高工锂电从会议现场了解到，星源材质陶瓷涂覆隔膜有低热收缩和低水份两大特点，目前较低水份含量可以做到300ppm。

公司水性聚合物SP系列的喷涂产品，特别适用于卷绕电芯。对于卷绕电芯电池来说，卷绕过程中本身是有张力。高能量密度体系的卷绕电芯，在充放电循环过程中很容易产生膨胀收缩，这种膨胀收缩到造成的大应力，集中到某一点会造成褶皱，公司通过喷涂的“岛状”涂覆，可以使隔膜跟较片之间存在一点的空间，从而保持结构稳定性。

另外一款水性聚合物涂覆的SF产品，通过将水性聚合物的二次工艺得到一种大颗粒球，这种大颗粒球大于陶瓷层的厚度，就像一个小岛一样镶嵌在陶瓷层里面。




如此避免了聚合物的含量过高造成电化学性能的下降，以及聚合物含量过高造成的热收缩性能的下降。因为公司“岛状”设计，本身其胶层**陶瓷层，跟较片是有一个很好的接触，所以在热压过程中这种隔膜与较片有很好的黏结性。




除了水系涂覆的产品之外，星源材质也有油性产品，目前公司主要是针对海外客户开发的有三大系列，包括纯PVDF涂覆、陶瓷与PVDF分层涂覆以及混涂，混涂目前是用于储能领域的主流产品。




公司还有各种涂胶隔膜，其中芳纶隔膜是针对特定客户的特殊要求定制的。测试表明，采用芳纶涂覆隔膜之后某一点的耐热性能优于陶瓷膜和基膜。




值得一提的是，公司还开发了特种涂覆隔膜，比如**薄涂层膜在高端电池中应用进一步提升电池能量密度。“公司采用一些纳米材料，包括纳米陶瓷、纳米纤维等材料，涂层厚度大概在200纳米左右，但同样能起到2-4微米的陶瓷涂覆抗热收缩的效果。”曹江透露。


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