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【学士论文】浅议锂离子电池隔膜加工技术发展趋势(论文参考资料)

星级: ★★★★ 期刊: 《塑料制造》作者:廖凯明,吴耀根,张伟浏览量:2905 论文级别:优质本章主题:隔膜和锂电池原创论文: 5156论文网更新时间:12-15审核稿件编辑:Blair本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:3935 评论次数: 9547

导读:锂离子电池隔膜加工技术发展趋势是一篇关于隔膜和锂电池方面的论文提纲格式范文,适用于本专业专科生和本科生以及硕士研究生在撰写毕业论文时阅读参考借鉴,希望对学生们的论文写作启到帮助。

廖凯明,吴耀根,张伟

(佛山市金辉高科光电材料有限公司 ,广东佛山,528000)

摘 要:概述了目前锂离子电池及隔膜产业的发展情况,并对隔膜技术发展的现状和趋势进行了探讨,简要阐述了目前隔膜行业面临的机遇和挑战.

关键词:锂离子电池,隔膜,技术发展

Discussion on the development trend of processing technology of lithium ion battery diaphragm

Liao Kaiming Wu Yaogen Zhang Wei

(Foshan City Jinhui Gaoke photoelectric material Co Ltd, Guangdong Foshan, 528000)

Abstract:This article summarized the current development of lithium ion battery and lithium ion batteryseparator, then discussed the technology status and the trend of the lithium ion separator development。Meanwhile, it elaborated the opportunities and challenges lithium ion battery separator faces at present。

Keyword:lithium ion battery separator, separator, technology development

1 锂离子电池及隔膜产业发展概况

1。1 锂离子电池产业发展概况

1。1。1 锂电池产业总体情况

韩国企业,通过材料、零部件等产业链的资源

原创出处:http://www.5156chinese.cn/zhuankelunwen/25597.html

优化,经过近几年的努力,于2011年超越了传统的锂电池生产大国—日本,一跃成为锂电池生产巨头.中国与韩、日两国相比,拥有原材料及成本优势,但在技术上的差距较大(

锂离子电池隔膜加工技术发展趋势
隔膜和锂电池论文提纲格式范文

具体对比详见图1).如何整合资源,突破技术瓶颈,提高产品附加值是我们当前急需解决的问题.

2012年,全球和中国锂离子电池需求继续保持增长.市场驱动力主要来自消费类电子产品和小型动力电池,包括笔记本电脑(含平板)、智能手机、电动自行车等.

虽然锂电池的需求量增速较大,但日本、韩国厂家占有率依然很高,其中韩国的2家公司份额增长明显.中国厂家的份额也在逐步增长,但是格局变化大,部分厂家的变化比较极端. 未来的几年,总体电池市场会保持稳步的增长,但笔记本电脑用圆柱电池的出货在下降,智能手机用途的聚合物电池在大幅增长.

1。1。2 锂电池产业增长点

(1)随着智能手机和平板电脑的快速增长,聚合物电池的市场

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将不断扩大,我国聚合物电池份额将进一步扩大;

(2)我国是世界上最大的电动自行车生产国和消费市场,电动自行车升级换代,为锂离子电池在电动自行车上的应用提供了巨大的市场需求;

(3)随着锂离子电池成本的下降,国内通信后备电源用锂离子电池的年新增市场容量潜力大.通信后备电源领域将是锂离子电池的又一新的应用领域.

(4)电动汽车是未来锂离子电池的最大市场(预计2015-2020年,电动汽车的年增长率约为20%),目前世界各国都在加紧研发;

(5)市场发展新热点:规模储能.在未来电网,包括发电、配电、再生能源发电中具有关键地位.

1。1。3 锂电池的应用趋势.

目前,锂离子电池主要应用于3C,平板电脑、电动工具中,也正在往动力汽车、动力自行车应用方向发展.未来,锂电池将在储能系统中发挥重要的作用.

1。2 锂离子电池隔膜产业发展概况

1。2。1锂离子电池隔膜现状

隔膜是锂离子电池四大关键材料之一,作用是将正极与负极材料隔开,容许离子通过而不能让电子通过.由于技术壁垒高,它是最后实现国产化的锂离子电池材料,国内中、高端隔膜需求依然绝大部分依赖进口.隔膜国产化技术壁垒在于起步晚、技术及生产设备受外国少数厂商封锁,国内自主研发需时长、成本高、投资金额大、周期长、技术风险高,最初国内企业的投资热情并不高,但是随着干法工艺快速复制,国内越来越多的企业加入隔膜研发生产中.据不完全统计,到2012年底,进入隔膜生产领域的企业超过50家,生产线超过100多条.2012年开始,国内隔膜行业价格大战愈演愈烈.从分布区域看,珠三角、长三角和华北地区实现规模产业化的企业数量较为集中,未来锂电池隔膜行业有望在上述三个地区形成产业集群.

到2013年初,隔膜的国内产能将超过4亿平方米,超出我国目前隔膜需求量.产业扩张过于迅速将带来产能过剩、恶性竞争,企业面临很大的资金风险.同时,大量实力雄厚的外资企业加大对中国隔膜市场的开拓也加剧了国内隔膜企业的市场竞争风险.目前全球锂离子电池隔膜主要来自日本旭化成、美国Celgard、韩国SKInnovation、日本东燃及日本宇部,约占全球隔膜销量的60%,主要面向国际一线电池厂商.

1。2。2 我国锂电池隔膜产业呈现出以下特点:

(1)产品研发自主化、产品结构系列化

目前,我国干法、湿法两种工艺生产的隔膜均已实现了市场化,产能急剧扩大,质量也在不断提升.总体来说,目前我国从知识产权、产品开发能力、生产技术、质量管理、产出能力和市场认可程度等方面国产隔膜都已完全实现国产规模化生产和应用.另外,在产品结构上我国也已形成多个系列满足不同市场和不同挡次的要求,如金辉的通用型、高透型、超薄型、耐高温型等各系列产品.

(2)市场渐显供大于求.

目前,我国隔膜行业中坚企业所占的市场份额越来越大,新进企业也层出不穷,其中不少新进者颇具资金实力或技术实力(包括不少上市公司和海外技术力量).从隔膜企业的数量上来看,中国隔膜材料企业数量远超全球其他国家和地区的总和.而新增3c锂电池市场的增速已放缓,电动汽车用锂离子电池的发展远滞于各界预期,这就导致产能的增加

隔膜专业学士论文如何撰写
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远大于市场需求的增加.而且,而且大的锂电池厂和动力汽车厂都纷纷加入到锂电隔膜生产项目,实施产业链延伸策略,使到原本容量较小的隔膜市场需求更少.

(3)同质化竞争日益激烈

隔膜生产技术已从日本扩散到韩国、中国,加上国内大量隔膜项目的上马,隔膜技术已从垄断技术向公知技术方向转化,这将加剧国内隔膜行业的同质化竞争.目前我国已涌现了一大批锂电池生产企业,将会出现投资过热,进而导致竞争愈演愈烈.

(4)毛利率逐渐降低.

目前,在3C小电池用中高端材料产品市场,国际巨头采购量越来越大的同时,价格也越压越低,这使得材料企业的利润率越来越低.目前,相对于其他材料领域,隔膜材料领域的情况稍好,这是因为国际巨头刚开始采购,量还不大,但即便如此,隔膜材料的价格也呈快速下滑趋势,2012年中国隔膜材料的平均单价不足8元/m2,个别卖到了5元/m2以下,甚至有3元/m2或以下的白菜价.而企业在保证质量的前提下成本并未降到多少,为此,隔膜行业的毛利率不断降低.

1。2。3 锂离子电池对隔膜的要求

(1)良好的化学稳定性;

(2) 良好的电解液吸附能力;

(3)良好的离子透过性;

(4)孔径大小均匀,厚度一致性好;

(5)具有足够的机械强度;

(6)良好的热稳定性;

(7)不含有害物质.

2 锂离子电池隔膜加工技术的现状与发展趋势

2。1 锂离子电池隔膜的制造工艺

锂离子电池隔膜的生产工艺按照干法和湿法分为两大类:即干法工艺和湿法工艺. 前者是机械外力造成结晶缺陷处破裂形成微孔的加工方法,特点是成本低、机械强度高、孔径均匀性及厚度均匀性待改善. 后者是由不同相物质混合成均相混合物,然后抽提其中一种,特点是生产成本较高,孔径分布均匀,适合制作超薄隔膜. 产品有三种常见的类型,分别是单层PE隔膜,单层PP隔膜, PP、PE、PP三层复合隔膜.

2。2 锂离子电池隔膜加工技术总体情况

目前,我国锂离子电池隔膜加工技术中,湿法侧重3C产品,而干法侧重动力类电池.在技术水平方面,日本、美国处于技术领先地位,基本上垄断了隔膜制备工艺的专利、关键材料技术及配方,同时精密设备能力强于国内,这些因素,使美日隔膜产品始终占据着锂电池产品高端市场,在储能站、电动汽车等能源、交通、航空领域得到应用,技术水平高.而我国由于受技术专利、研发水平、精密设备等条件限制,国内企业隔膜技术水平仍与国外企业存在很大差距,产品一致性较差,市场主要为中低端电池产品、电动工具、低端动力电池方面.

由此可见,我国国产加工技术与国外技术相比,还存在较大的差距,产品价格只有进口隔膜的1/3-1/2甚至更低.而我们非但没有加紧追赶技术,却还在疯狂扩张产能,复制生产线,造成低端产品产能严重过剩,产品价格差距更加拉大.但市场的要求在不断变化,国外同行的水平在不断提高,我们的隔膜工艺技术水平却发展滞后.另外,国内厂家的研发基础和研发投入都比较薄弱,仅仅是在市场上寻找一些即将成熟的技术进行复制,市场盈利有限.由于技术实力薄弱,快速的市场机会难以扑捉,促使公司产品技术总滞后于市场.

2。3 锂离子电池隔膜加工技术发展趋势

今后电池隔膜将往薄(3C市场)和厚(动力电池市场)两个方向发展,同时电池隔膜性能呈现多样化特点,以适用不同市场需求.具体如下表所示:

未来动力电池隔膜主要是往高透气、强耐热、高安全性方向发展.具体如下表所示:

2。4 我国锂离子电池隔膜行业面临的机遇与挑战

(1)国家《节能与新能源汽车产业发展规划

(2012-2020年)》中对电动汽车的明确目标,将拉动隔膜的巨大需求;

(2)国际高端锂电池制造商扩大对中国生产基地的投资,为了降低成本,他们将加快对国产隔膜的引进,对国产隔膜的技术、品质提高起积极的推动作用;

(3)国产隔膜虽然在低端市场可以取代进口隔膜,但是在品质上的差距造成还没能进入高端客户群,而面临产能过剩的国产隔膜,会在无序的、残酷的价格战中丧失竞争力;

(4)国产隔膜有重复国产廉价3C电池发展道路的倾向.当国产隔膜越做越低端,厂家一味盲目扩产,没有创新,打价格战,那么巨大的国内市场可能被外国产品占据.

3 结论

中国锂电池隔膜产业要健康发展,首先我在创新自强的基础上,重点还要做好以下工作:

1)加强行业引导;

2)提高企业的自主创新水平,确保产品质量的稳定一致性;

3)注重隔膜专用原料的研发;

4)自主创新建自己特色的隔膜生产线.

廖凯明:毕业于华南理工大学,现任佛山市金辉高科光电材料有限公司副总经理,参与了“通用锂离子电池聚烯烃隔膜” 第三批国家标准制修订计划项目,参与的“锂离子电池隔膜的研制及产业化技术研究”获获禅城区科学技术奖一等奖,广东省科学技术奖二等奖.

[ 参考文献 ]

1、非溶性多孔聚酰亚胺薄膜的合成及其在锂电池隔膜应用性能分析 韦升艳,万银,陆锦 (广西都测检测技术有限公司,广西柳州545000) WEI Sheng-yan,WAN Yin,LU Jin (GuangxiMeasurement an

2、宜春:亚洲锂都/洛阳:建设锂电池产业基地 宜春:亚洲锂都 作为“亚洲锂都”,据勘探表明,宜春可开采氧化锂的储量为110万吨,占全国的31%,世界的12%,宜春锂矿是目前亚洲储量最大的矿,而锂是自然界最轻的金属,是生产锂离子电池的

3、我国锂电池及其配套产业发展现状与展望(合肥国盛电池科技有限公司,安徽 合肥 230012)锂电池因其多项优点已经成为储能与动力电池的主流。文章首先介绍了锂电池的主要材料和关键技术,随后对锂电池必需的管理系统进行了介绍,尤其是对其中

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