锂离子电池以其优秀的性能已成为二次电池的主流发展方向。隔膜约占锂电池制造成本的20~30%,对锂离子电池安全、性能和成本有重要影响。据亚化咨询介绍,隔膜也是技术壁垒最高和国产化率最低的锂电池材料,中国仍然有80%的隔膜需要进口。
在“十二五”期间,中国政府鼓励开发自主知识产权的电池隔膜技术,以及提高隔膜国产化率。国家发改委发布的《产业结构调整指导目录(2011年本)》明确提出鼓励发展电池隔膜(厚度15~40μm,孔隙率40%~60%)。
据行业人士估算,一吨聚烯烃原料,成本约1.5万元,可以生产6万平方米隔膜产品。隔膜以10元/平方米计算,从聚烯烃到隔膜的增值为40倍。近几年来,在深圳星源材质、河南格瑞恩、佛山金辉、南通天丰等企业的带动下,国内有数十家投资者对隔膜生产跃跃欲试。
目前,中科院理化所中试生产线正在试制高性能的隔膜样品,进行工艺研究等工作;预计今年下半年将启动二期300万平米/年生产能力的产业线,实现新型纳米纤维动力锂电隔膜产品的批量生产,并建成配套的质保和营销体系。
中科院理化所经过多年努力,完成了静电纺丝法制备纳米纤维锂离子电池隔膜的研究,形成了新型的材料体系和工艺方法;研制了相应的试验设备,开发了具有生产价值的多点、多喷头制备技术;开发出了网状纳米纤维膜的制备方法,孔隙率在30~75%内可控。
公开资料显示,纳米纤维膜是性能优异的新型锂电隔膜材料,可以延长电池循环寿命,降低内阻,并提高电池的倍率性能和安全性。
纳米纤维膜已经成为锂电隔膜研究的重要方向之一。2012年初,日本广濑制纸也展出了以聚烯烃无纺布为基材、由PVA(聚乙烯醇)纳米纤维纺丝制成的锂电隔膜。
该产品与主流的聚烯烃多孔质薄膜式隔膜相比,可提高熔化温度的上限,更加耐热。