在3月31日由高工锂电举办的“2017高工锂电膜材料技术应用峰会”上,赛普克电子科技有限公司的技术总监赖旭伦发表了涂覆隔膜技术现状及应用的演讲,详细解说了锂电隔膜的发展与技术趋势。

赛普克电子科技有限公司的技术总监赖旭伦

首先赖旭伦论述了为什么要发展涂覆隔膜,从电池结构的角度,隔膜的作用是隔离正负极,要具有电子绝缘的性能;隔膜还提供正负极锂离子穿梭的通道;此外吸收及保持电解液,保证电池循环寿命也是隔膜的重要功效。现在锂电池的安全一直是所有人关注的焦点,而隔膜特性与质量正是锂离子电池安全至关重要的一环。

接下来赖旭伦详细对比了传统PO隔膜和新兴耐热隔膜的各项指标,赖总表示,传统PO隔膜成为了锂离子电池安全的短板,而新型耐热隔膜产业化之路缓慢。但是锂电隔膜技术人员对PO隔膜改性的研究从未停止--涂覆改性隔膜应运而生!传统PO隔膜涂覆改性后,电解液沁润性能明显增强,而耐热性也显著提高。

随后,赖旭伦介绍了日本AS公司涂覆隔膜技术。日本AS公司运用微凹版涂覆单面水性陶瓷层+双面粘性层,起到耐热及粘连正负极极片的作用,主要客户为日韩大型电池厂。而国内公司运用微凹版涂覆双面油性陶瓷层,与日本公司工艺相似。

再接着,赖旭伦详谈了赛普克公司的SPK涂覆隔膜技术与应用。分别从CCS、PCS、MCS三种材料讲述了涂覆隔膜的技术。其中CCS的主要材料为陶瓷,隔膜具有高粘接、高浸润、高耐热、底透气的特点,其电池具有高电压、高安全性,长循环寿命的优势。而PCS材料为聚合物,主要功能为粘接,隔膜高浸润、低透气的特点使得电池高硬度、高安全性能、循环变形小。最后MCS则为两者的完美结合,但是成本相对较高。

SPK安全复合隔膜有以下九大优势:

1)SPK陶瓷涂层表面平整致密,颗粒分布均匀。

2)SPK陶瓷涂层在湿法PE及干法PP隔膜的剥离强度均较高,最大剥离强度可达到100N/m。

3)SPK陶瓷隔膜的耐热性能明显优于基膜及A,B公司的陶瓷隔膜。

4)SPK陶瓷涂层隔膜能够被电解液迅速浸润,减少静置时间,提高电池性能。

5)SPK陶瓷隔膜对电解液耐受性优异,在电池制造及高温存储过程中陶瓷粉不会脱落。

6)SPK粘性聚合物呈凹凸状分布,凹凸部分与正极极片起锚点粘接作用。

7)SPK粘性隔膜对正极具有高的粘连性能,大大增强隔膜与电极的界面从而使电池变硬。

8)SPK复合涂层陶瓷颗粒与聚合物颗粒交错分布,起耐热与粘接的作用。

9)SPK复合涂层对正极极片具有较高的粘连作用,提高安全性的同时提高硬度。

对于涂覆隔膜技术的研究方向，赖旭伦总结出五个方面，即更薄，透气更好，更耐热，与极片更粘，主动安全(低温热关断、PTC功能)，成本更低。