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储能锂离子电池隔膜立项申请书

储能锂离子电池隔膜立项申请书
储能锂离子电池隔膜立项申请书

年产4400万平方米锂离子电池隔膜新建项目

第一章:项目概要

项目概述

年产4400万平方米锂离子电池隔膜新建项目为适应锂离子电池隔膜国产化的需要,计划引进国外锂离子电池隔膜生产技术和生产设备1套,利用引进技术和校企合作消化吸收自有专利技术相结合,解决目前国内锂离子电池生产企业全部采用国外进口隔膜的现状,打破国外的技术壁垒。项目为国家鼓励发展的电池配套材料,符合国家《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》。项目总投资22000万元,一期投资15000万元。先立足国内销售,待条件成熟时再谋求出口国外,供应日本三洋电源、索尼和韩国三星电子等国际著名电池公司使用。

项目产品市场状况

现在世界上的主要品牌有日本Asahi(旭化成工业)、Tonen(东燃化学)、韩国的SK、WIDE、Finepol、美国Celgard、英国N-Tech,现在日本的2家企业占据世界市场的70%。

市场占有率:旭化成工业(Asahi)>东燃化学( Tonen )> Celgard > N-Tech。Separator 开发生产的企业有日本东燃化学、旭化成、美国恩泰克(以上湿式法)和美国Celgard(以上干式法)4企业,其他如日東電工、宇部興産等和韩国的S/H/C/F社等企业促进开发,但生产能力不足。国内还停留在实验室状态。由于技术和设备精度原因,存在产品成孔率和厚度偏差问题,没有形成规模化生产。

项目的必要性和意义

新能源产业是二十一世纪十大高新科技产业之一,电池工业是新能源产业的重要组成部分,已成为全球经济发展的一个热点。随着电子信息技术、数码科技的发展,各种便携式电器、通讯设施、音像产品、医疗器械等用电器具将不断增加。新的用电器具的发展和保护环境的要求已成为推动电池工业快速发展的两大主要因素。未来,产业、科技、军事国防、航空航天、日常生活对各类电池的需求将持续增加,对电池无害化的要求也将越来越高。

锂离子电池是全球使用量很大的民用电池。随着科学技术的进步和社会物质、文化生活水平的提高,使用量仍会不断增加。作为锂电他的重要组成部分的隔膜材料,目前只有日本、美国、韩国等少数几个国家拥有技术并产业化,中国锂离子电池生产所需的隔膜材料主要依靠进口。去年耗用外汇超过1.8亿美元(价格以每平方2.8美元计),每年进口锂离子电池隔膜在6080万平方米,并以12%递增。到2011年全球需要的锂离子电池隔膜将达到3.53亿m2,销售额将达到11.26亿美元。市场需求量将是目前市场的1.8倍,销售额将是目前的2.3倍。

长期以来,项目承担单位目前在其他民用电池领域已拥有稳定的国内外市场,新建项目对企业提升产品的档次、开拓新的市场有着积极的意义。新建项目将进一步提高产品档次,实现锂离子电池隔膜国产化,是锂离子电池工业发展的要求,也是中国锂离子电池行业降低成本、争取利润最大化的需要。

项目总投资

本项目预算总投资额22000万元,其中第一期15000万元,第二期7000万元。第一期投资15000万元,其中无形资产(土地征用费)1000万元,设备和技术9000万元,厂房及配套设施1722万元,流动资金2823万元。第二期引进设备投资6000万元,流动资金1000万元。

项目财务分析

项目正常年度销售收入37607万元,其中出口创汇800万美元;正常年平均利润总额17820万元/年,所得税后利润11940万元/年,应纳增值税约3665万元/年左右,平均所得税约

5881万元/年,两项合计约9546万元。

第二章:项目公司简介

公司现状

辽源市鸿图纸业有限公司是在原国有企业辽源市感光材料厂转制的基础上组建的有限责任公司。公司位于辽源市友谊大路78号,注册资金500万,公司董事长张汉鸿,现有员工160人,总资产6800万元。是我国电池材料行业的重点骨干企业,是全国最早、规模最大的纸板电池浆层纸专业生产企业,是中国电池工业协会理事单位。是浆层纸标准的起草单位。主要产品有无汞、低汞铵型和锌型电池用浆层纸及电池底垫纸等,产品注册商标“玉珠牌”。

技术团队优势

公司是完全民营的有限责任公司,产权清晰,体制建全。公司实行董事长兼总经理负责制。

公司已通过ISO9001:2000质量管理体系认证和ISO14001:2004环境管理体系认证,并在2006年通过欧盟ROSH指令和欧盟UKAS质量认证。公司2005年与日本松下电池公司进行技术合作,对产品进行技术创新,成功开发了具有独特性能、质量优良的新产品,以此满足国内外电池市场需求。

辽源市鸿图纸业有限公司和中国电池工业协会及苏州轻工业化学电源研究所是长期技术协作单位,是《中国电池工业》理事单位,是普通电池隔膜纸技术标准起草单位之一。公司在2007年又和东北师范大学功能材料所签订校企合作协议,为企业的长足发展和新建项目提供了有力的技术支持。

经营业绩

公司销售服务网络健全,国内设有上海、广东两个办事处,产品国内市场占有率达60%。拥有自营出口权,产品销售到南非、哥伦比亚、巴西、波兰、希腊、印度、马来西亚、日本、韩国、香港、台湾等国家和地区。是日本松下电池公司和韩国火箭公司的全球供应商。公司从2004年至今,一直保持国内产量第一、销售第一、质量第一荣誉,是国内唯一出口浆层纸产品企业。年产2200万平方米锂离子电池隔膜的建设,将把公司打造成国内电池隔膜的生产基地。

第三章、市场分析

锂离子电池隔膜需求量

2006年度世界锂离子电池产量超过30亿只,根据行业耗用规范,1亿只AA电池耗用640

万平方米隔膜(LIB(or LIPB)1个Cell当中使用2张Separator Film,1个Cell中每张Film 的长为0.7m~1.2m,宽为47mm~60mm )。其中日本就已经达到107,250万只,需要隔膜6864万平方米,中国超过了95,000万只,需要进口隔膜6080万平方米。韩国也超过了6亿只的产量,需要3840万平方米。2006年总需求已经达到了20000万平方米,而且目前(不计算动力电池)这一块锂离子电池的需求量将会在未来的几年里保持不低于12%的速度增长。由于石油资源的紧缺,价格不断上涨,高密度聚乙烯的价格将较为坚挺,预计会以每年15%左右的速度上涨。导致锂离子电池隔膜的价格也会以近5%的速度递增。市场预测是锂离子电池产量的增长以12%计,隔膜的出厂价以5%的幅度递增。也就是到2011年全球需要的锂离子电池隔膜将达到3.53亿m2,销售额将达到11.26亿美元。市场需求量将是目前市场的1.8倍,销售额将是目前的2.3倍。

表1 未来5年锂离子电池隔膜市场需求预测

作为锂电他的重要组成部分的隔膜材料,目前只有日本、美国、韩国等少数几个国家拥有技术并产业化,中国锂离子电池生产所需的隔膜材料基本上依靠进口。2006年耗用外汇超过1.8亿美元(价格以每平方2.8美元计),进口锂离子电池隔膜在6080万平方米。

锂离子电池隔膜生产现状

现在世界上的主要品牌就是日本Asahi(旭化成工业)、Tonen(东燃化学)、韩国的SK、WIDE、Finepol、美国Celgard、英国N-Tech,现在日本的2家企业占据世界市场的90%。

项目产品国内生产状况

国内还停留在实验室状态。由于技术和设备精度原因,存在产品成孔率和厚度偏差问题,没有形成规模化生产。

项目产品市场营销优势

辽源市鸿图纸业有限公司具有多年从事电池隔膜生产的队伍和客户群,产品出口至日本松下和韩国火箭公司等全球18个国家和地区,产品遍布五大洲。

年产2200万平方米锂离子电池隔膜项目投产后,产品产量仅及全球需求量的1/10,国内需

求量的1/3。

辽源市目前就有锂离子电池生产厂家—辽源市彤坤锂离子电池公司;辽源市又成功和深圳雷天能源集团共同建设年产150亿安时的锂离子动力电池基地,为一汽提供锂离子动力电池。年产2200万平方米锂离子电池隔膜项目投产后,还不能满足当地的需求,这为公司今后的发展及再上生产线提供了良好的外部条件。

目标目标市场和目标客户

锂离子电池隔膜目前主要用在各种便携式设备(如手机、笔记本电脑MP3等通讯设施)、医疗器械等用电器具、矿灯和电动自行车等上。随着电动摩托车、电动汽车等电动车规模的逐渐壮大,动力电池隔膜市场份额将会逐渐增大。

未来目标客户有以下公司:

(1)深圳市比克电池有限公司,比克公司们于深圳市龙岗区葵涌街道,占地面积36万平方米,在册员工8000余人。随着比克公司日产100万只锂离子电池芯项目完成投产,比克公司已经成为世界最大的锂电专业制造商之一(在中国仅产量仅次于比亚迪),目前比克在天津又投资10亿元专业生产动力电池。其每年隔膜需求量达到3000万平方米,目前主要从日本宇部进口,贵公司希望国产隔膜早日成熟。

(2)深圳雷天能源集团有限公司,该公司为我国目前最大的动力电池生产基地,其动力电池隔膜需求量目前每年为2000万平方米,随着其生产规模的不断扩大,隔膜需求量会迅速增加。

(3)北京中润恒动电池有限公司,该公司目前主要生产DVD电池,其隔膜需求量为800万平方米/每年。

(4)北京天锐池电池有限公司,该公司目前主要生产矿灯电池,其隔膜需求量为900万平方米/每年。

(5)辽源市彤坤新能源科技有限公司。目前与深圳雷天合作建立东北雷天新能源产业园,总投资13亿美圆,年生产150亿安时动力电池,三年后其隔膜需求量将达到3亿平方米/每年。

(6)ATL广东新能源,是国内最大的聚合物锂离子电池生产厂家。

(7)河南环宇集团

(8)山东海霸通讯有限公司。

(9)深圳市比亚迪电池股份有限公司。

(10)青岛澳柯玛公司。

(11)天津力神电池有限公司。

(12)军工企业。例如上海航空电源研究所(上海811所)也在制作航天航锂空电池,贵州航天,西安213所等。

其它厂家。随着学术界、新闻界对国产隔膜材料的宣传和认可,越来越多的厂家已经认识到隔膜国产化的必要性,会迅速采用国产隔膜来降低产品成本,所以隔膜的需求量很大,市场销售风险较小。

第四章项目设计方案

一、项目构成

厂房和辅助设施建设

按照锂离子电池隔膜生产工艺要求,项目建设将根据生产工艺要求和管理方便的原则,建设厂房和辅助用房,同时进行恒温恒湿防尘改造。

按项目建设的有关要求,建设厂区内排水、供电、供暖、废水处理排放设施、消防等设施。

锂离子电池隔膜生产设备安装、调试、生产

根据项目目标,按照锂离子电池隔膜生产工艺要求,先期引进韩国设计制造产能为3 600 m2/h锂离子电池隔膜生产线1套,并组织生产线及辅助设备的安装调试及生产。项目产品采用企业标准组织生产,主要技术参数将达到国际同类产品的先进水平。

二、工艺技术方案

工艺技术概述

隔膜是用于LIB(orLIPB)的正极物质和负极物质中间的高分子多孔薄膜,阻隔正负极,防止电池内短路,但允许锂离子快速通过从而完成电化学充放电中锂离子在正负极之间的快速传

输。

短路时堵塞气孔以防止温度上升而造成的爆炸危险性。

稳定的维持电解液,以便锂离子顺畅的通过并提高电池的安全性。

LIB(or LIPB)1个Cell当中使用2张Separator Film,1个Cell中每张Film的长为0.7m~1.2m,宽为47mm~60mm (根据电池大小有区别)

主要特性条件

1) 对电解液稳定

2) 在120℃气孔堵塞时防止电流通过

3) 在150℃可维持10分种左右原形态(Melt Integrity)

最能满足以上3种特性的高分子是Olefin系,所以主材料使用Poly olefin系。

表6 Polyolefin隔膜的性能

区分要求特性具备条件

物理性防止正极与负极直接接触

1) 电气绝缘性

2) 穿刺强度

对锂离子传导阻抗最低化

1) 多孔性

2) 提高对有机电解液的亲和力

3) 厚度薄

组装稳定性1)防止组装电池或使用时抗撕裂而维持一定的张力.

化学性提高电池稳定性

1)防止电池过热时因微细孔堵塞导致增加温度上升(Shutdown)

2)Shutdown 短时间温度上升也维持Separator的形态,防止正极和负

直接接触的耐热性(Melt Integrity)

安全性

1) 对电解液的稳定性

2) 电气化学的稳定性

项目建设单位引进国外锂离子电池隔膜生产设备,消化吸收其生产技术(专利授权),形成自己专有技术并应用于新建项目的实施,形成成熟的工艺技术和经验。

消化吸收韩国技术后我们目标产品的技术指标简列如下:

目单位

项目企业东燃化学

(Tonen) 旭化成工业(Asahi)

1st Target 2nd Target 3rd Target

标产品- 试产品

认证产品

(Asahi Level)

批量产品

(Tonen Level)

- -

质- PE PE PE

造方法- 湿式法湿式法湿式法品构成- 单层(Skin/Core/Skin 构造) 单层单层ickness ?18 16 12 ~20 ~20 ick偏差% 中间值±5 中间值±5 中间值±3 中间值±5 中间值±5 mm 中间值±0.3 中间值±0.3 中间值±0.2 中间值±0.3 中间值±0.收缩率%(90℃) <7(MD), <3(TD) <8(MD),<4(TD) <10(MD),<4(TD) ? ?

隙率% ≒45 >45 >50 ≒45 ≒45 径?0.1 x 0.1 0.05 x 0.05 <0.05 x 0.05 0.1 x 0.1 ?

气度Sec/10cc 25 <25 <20 ? ?

穿刺强度Kgf/?400~450 >500 >500 ? ?

项目单位

项目企业

东燃化学

(Tonen)

旭化成工业

(Asahi) 1st Target

(2008年)

2nd Target

(2009年)

3rd Target

(2010年)

延伸强度Kgf/?

>1,200(MD),

>600(TD) >1,400(MD),

>800(TD)

>1,400(MD),

>800(TD)

延伸率% 100(MD),

100(TD)

100(MD),

100(TD)

100(MD), 100(TD)

Shutdown

自闭温度

℃124~127 124~127 124~127 ≒130 耐热温度℃150 150 150 150

电气阻抗

??

(135℃)

150,000 200,000 >200,000 400,000 ?? 2.5 <2.5 <2.5 2.5

(上溫)

卷曲◎◎◎

外观

其他Pinhole, Gel, 无其他异物◎◎

◎非常重要, O 重要, △一般

工艺流程

材料准备

原材料(高密度聚乙烯、液体/固体密蜡及其他添加物等)—→检验—→称料—→射出射出的树脂用Casting Roll冷却后形成树脂条—→Casting Unit冷却

涂布工序

纵延伸—→检测厚度—→首次横延伸—→取出洗涤—→原材料回收—→二次横延伸及烘干—→收卷—→首次分切—→二次分切—→检查—→成品包装

设备方案

项目新建锂离子电池隔膜生产线2套,每条线包括原料准备设备、射出设备、冷却、M.D.O.

(纵延伸设备)、厚度检测仪、1st T.D.O(横延伸设备)、膨胀设备(取出、洗涤,形成微细孔)、原料回收设备、2nd T.D.O(横延伸及烘干)、收卷设备、电控设备、一次分切、二次分切、检查装置、表面处理器、备件及检测仪器。

三、原材料、能源供应及运输

原辅材料种类、来源和运输

本项目所用原材料见表4,主要有以下几类:

高密度聚乙烯、液体/固体密蜡及其添加物、MC

隔膜制造所用原辅材料全部采购自韩国,质量可靠,货源充足,有稳定的供货渠道,能满足项目产品的供应。

燃料、动力供应

①动力:

隔膜生产线和辅助设备的总装机容量约400 KW(三相,380V;50HZ),为满足新建项目的需求和考虑到以后的发展,拟新增装机容量400KW。

②给水:

项目建设的公用工程中包括消防给水系统、生产给水系统和生活给水系统,给水系统由自来水管网提供,供水管内管径按当地消防部门规定执行,项目用水量约30m3/hr(可循环使用),年用水总量约2000吨。

③排水

本项目的废水主要有生产清洗水、生活用水。

3 运输

项目运输分类见表。

表项目的运输量

去离子水为厂内处理,材料运进不包括在内,材料运进和产品运出量(含回收的高密度聚乙烯、密蜡及MC)均为毛重,包括包装材料等。

项目建设地交通发达,运输方便,材料可通过铁路运输,其它原材料一般通过公路运输,原材料运进由全部采用集装箱运进公司,内销产品以公路运输为主,可由专业运输公司承担,也可由公司送货上门(公司已配备箱式货车等运输工具),产品出口由公路运至离岸港。

第五章:财务投资计划

投资计划

本项目建设期按1年计算,投资分期注入,固定资产和无形资产投资在建设期投入,合计12177万元,流动资金2823万元在按项目需要分期注入,投产第一年注入2798万元,第二年25万元补充流动资金,总投资合计15000万元。分年度投资计划与资金筹措见表15。

表15 分年度投资计划与资金筹措表

备注:总的流动资金需要5177万元,由于项目在投产的第二年就能盈利4500多万元,我们只考虑第一年及部分第二年的流动资金合计2823万元。

成本分析

本项目根据项目设备及设施的使用年限和主要寿命期等因素,确定项目的计算期为11年,财务评价以项目总投资作财务分析,按建设期1年计,第二年投产,生产能力按第一期设计能力的50%计(1100万平方米),第三年达到第一期的设计能力2200万平方米。销售收入为37607万元(不含税)。

财务基准收益率按12%计。

产品成本按费用要素分类,含原辅材料、燃料动力、工资福利、折旧费、制造费用等,总成本费用估算具体见附表2。

项目盈利能力分析

项目正常年度销售收入37607万元,其中出口创汇800万美元;正常年平均利润总额17820万元/年,所得税后利润11940万元/年,应纳增值税约3665万元/年左右,平均所得税约5881万元/年,两项合计约9546万元。

项目利润情况见附表3。

项目平均投资利润率、销售利润率、投资利税率如下:

税前平均年利润平均投资利润率(税前,%)=———————×100=118.71

总投资

税后平均年利润平均投资利润率(税后,%)=———————×100=79.53

总投资

年利润总额+销售税金及附加平均投资利税率(%)=———————————×100=121.15

总投资

项目收益分析

本项目正常年平均利润总额17806万元/年,平均所得税5876万元/年,平均税后利润11930万元/年,三项基金1789万元/年。项目计算年度可供分配利润总额111547万元,年均10141万元,年均应纳增值税约3665万元,详见附表3。

投资回收期及内部收益率

本项目的现金流量分析详见附表现金流量表,根据现金流量分析,结果见表18 。

表18 现金流量分析结果表

以上结果表明,财务内部收益率为78.62%,大于行业内部收益率,税后投资回收期约2.83年,低于行业平均投资回收期,企业盈利能力满足了行业基准要求,财务净现值为55658万元,大于零,该项目在财务上可行。

第六章风险分析

盈亏平衡分析

项目正常年以生产能力利用率表示的平均盈亏平衡点(BEP)为:

年固定成本

BEP=—————————————————×100%=14.65%

销售收入-年可变成本-年销售税附加

计算结果表明,该项目达到设计生产能力的14.65%即能保本,即保本点产量为322万平方米。

优势分析

1、生产装备优势

项目产品设备制造商具有多项自主知识产权的专利。其和国内中科院成都有机所、乐凯胶片

静止式锂电池储能系统安全要求示范文本

静止式锂电池储能系统安全要求示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

静止式锂电池储能系统安全要求示范文 本 使用指引:此操作规程资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 锂离子储能大概是什么样的组成和框架,简单介绍一 下。目前典型的锂离子储能单元配置基本都是用18650型 锂离子电池,圆柱型的,它可能是几十个,甚至几百个组 合在一起变成一个电池模块,这个电池模块再加上电池管 理单元就作为一个基本的储能单元配置。 关于储能装置的技术方案,我只是简单的来分分类, 不是一个非常标准化的分类。从应用规模大小来看,通常 情况下有三种类型。 第一种类型,属于小规模的运用,小规模的运用跟系 统的配置大概不大于10个千瓦的范围,当然电池储能是按 照容量来定,这里我们只是简单的粗略来分一下,按照功

率,按照装置和发电功率的大小。 这个上面是一个电池管理系统,下面是有多个电池模块这样组成一个系统。 第二种类型是中规模装置,这个电池模块跟小规模的电池模块结构可能不一样,但是总体来说它的组成还是类似的。 第三种类型是大规模装置,就是把各种各样的模块集成的多一点。 目前的大致应用领域,现在锂离子储能系统在德国也受到了国家政策的鼓励,因为德国目前来说,光伏装机容量已经达到了一定程度,再发展的空间也受到了限制。目前来说,光伏发电毕竟还是一个辅助的能源,还不是主要的能源,这跟能源特点有关系,有光了才能发电,没光了就没有,太阳好了发的就多一点,太阳少了就发的少一点,那么这个时候就要有一个类似水库的东西进行消纳,

锂离子电池隔膜基础知识培训手册

锂离子电池隔膜基础知 识培训手册 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-MG129]

从上图可知,隔膜可分为半透膜与微孔膜两大类。半透膜的孔径一般小于 1nm ,而微孔膜孔径在10nm以上,甚至到几微米。 (三)锂离子电池隔膜的功能及机理 1、隔膜在锂离子电池中的主要功能 ●在电池内部将正、负极分隔开来,防止接触造成短路; ●有良好的离子通过能力; ●有保持电解液的能力; ●有一定的保护电池安全的能力。 2、隔膜机理隔膜中具有大量曲折贯通的微孔,电解液中的离子载体可以在微孔中自由通过,在正负极之间迁移形成电池内部导电回路,而电子则通过外部回路在正负电极之间迁移形成电流,供用电设备利用。 (四)锂离子电池隔膜的主要用途 各种液态锂离子电池,如手机电池、便携式DVD电池、笔记本电脑电池、电动工具电池、GPS电池、电动车和储能装置电池等。 聚烯烃隔膜原料和生产原理 (一)聚烯烃隔膜分类 分类方 法 按材料分类按工艺分类按结构分类 种类PP、PE、 PP/PE复合 干法、湿法 单层PP、PE 多层PP、PE 三层 PP/PE/PP (二)聚烯烃隔膜的主要原料

隔膜使用的聚烯烃材料目前主要是聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE )两类。聚烯烃材料具有强度高、耐酸碱腐蚀性好、防水、耐化学试剂、生物相容性好、无毒性等优点,在众多领域得到了广泛的应用。当前,商品化的液态锂离子电池大多使用微孔聚烯烃隔膜,因为聚烯烃化合物在合理的成本范围内可以提供良好的机械性能和化学稳定性,而且具有高温自闭性能,更加确保了锂离子二次电池在日常使用上的安全性。 (三)聚烯烃隔膜的主要生产方法 1、热致相分离法(湿法—TIPS) 利用高分子材料和特定的溶剂在高温条件下完全相容,冷却后产生相分离的特性,使溶剂相连续贯穿于聚合物相形成的连续固态相中,经过拉伸扩孔后,将溶剂萃取后在聚合物相中形成微孔。在目前湿法隔膜制造过程中,通常将聚烯烃树脂原料和一些其它低分子量的物质同混合,加热熔融混合均匀、经挤出拉伸成膜,再用易挥发溶剂把低分子物质抽提出来,形成微孔膜。 2、熔融拉伸法(干法—MSCS) 熔融拉伸法的制备原理是,高聚物熔体挤出时在拉伸应力作用冷却下结晶,形成平行排列的结晶结构,经过热处理后的薄膜在拉伸后晶体之间分离而形成狭缝状微孔,再经过热定型制得微孔膜。 在聚丙烯微孔膜制备中除了拉开片晶结构外,还可以通过在聚合物中添加结晶成核剂,形成特定的β晶型,然后在双向拉伸过程中发生β晶型向α晶型转变,晶体体积收缩产生微孔。 不同生产方法的隔膜特点 生产方干法湿法

目前的锂电池成本主要是隔膜和电解液

目前锂电池成本主要是隔膜和电解液 现在生产的锂离子电池的电芯的关键材料有四种:正极、负极、电解液、隔膜,其中锂离子电池中的正、负极材料中国的生产技术并不落后,不但满足国内生产需要,还向世界各地出口。但是,隔膜、电解液却有部分进口。这个问题正在逐步得到缓解,因为国内生产厂家增多,技术也逐步趋于成熟。 需要进口的原因是,产品的制造尚未达到精益求精的地步,或者是生产装备设计不足夠完美,所采购的原材料不能适应优质产品的需求,制造工艺水平没有及时提高,产品的基础研究没有持续发展有了成功之处就停止不前等等。 总的来说:目前,中国锂离子电池产业发展,是任何国家都拤不了脖子的。 中国需要努力的是更加精益求精,制造出更先进的设备,生产出更加优秀的成品,综合成本始终保持市场竞争力,进一步加强锂离子电池的基础研究和创新。 锂电池电芯的关键材料有四种:正极、负极、电解液、隔膜,在组装成动力电池时,又可以分离出组装配件这一材料大类。对于动力电池而言,使用进口电解液和隔膜推高了和继续推高着动力锂电池的成本,从而导致国内相关行业的止步不前甚至倒退。 目前隔膜、电解液、正极材料、负极材料这四个部分总共占到动力电池成本的85%,分别约为25%、15%、30%、15%,从部分进口的电解液材料来看,六氟磷酸锂是生产电解液的最主要原材料,其占电解液成本的50%左右。目前全球范围内只有中国、日本实现了六氟磷酸锂产业化,国内只有少数企业能生产,但产能相对较少,品质与国外也存在一定的差距。这导致我国的六氟磷酸锂主要使用进口产品,价格制定权为外企所左右。 而另一种技术含量更高的锂电池隔膜材料进口依赖度更高一些,这是因为有些国产隔离膜相比国外优秀隔离膜的主要区别在国产的一致性差,使用某些国产隔离膜会导致电池质量不稳定,特别是动力锂电池领域要求内部每个电芯的参数必须高度统一,而国内一些企业目前还没有完全解决。国内很多企业上马锂离子动力电池时仅仅看市场,还要选择国内企业配套技术水平,甚至选择

锂离子电池基本知识

一.电池常规知识 目录 1.什么是电池? 2.一次电池和二次电池有什么区别? 3、充电电池是怎样实现它的能量转换? 4、什么是Li-ion电池? 5、Li-ion电池的工作原理? 6、Li-ion电池的主要结构。 7、Li-ion电池的优缺点。 8、Li-ion电池安全特性是如何实现的? 9、什么是充电限制电压?额定容量?额定电压?终止电压? 10、Li-ion铝壳和钢壳电池比较它的区别有哪些? 11、目前常见的各种可充电电池之间有什么区别? 1、什么是电池? 电池是一种能源。当它正负极连接在用电器上时,因为正负极之间存在电势之差,电流从正极流向负极,储存在电池中的化学能直接转化成电能释放出来,一只电池必然由两种不同电化学活性的物质组成正负两极,正负极活性物质之间的电动势差形成电池的电压,根据其电化学系统的不同,各种类型的电池

电压各有不同。 2、一次电池和充电电池有什么区别? ?电池内部的电化学设计决定了该类型的电池是否可充。根据它 们的电化学成分和电极的结构可知,可充电电池的内部结构之 间所发生的反应是可逆的。 ?理论上,这种可逆性是不会受循环次数的影响,既然充放电会 在电极的体积和结构上引起可逆的变化,那么可充电电池的内 部设计就支持这种变化。而一次电池在给定的电池环境中两个 电极之间的电化学反应是不可逆的,因此,不可以将一次电池 拿来充电,这种做法很危险也很不经济。如果需要反复使用, 应选择真正的循环次数在1000次左右的充电电池,这种电池又 称为二次电池。 ?另一明显的区别就是它们具有较高的比能量和负载能力,以及 自放电率。一次电池能量密度远比一次电池高。然而他们的负 载能力相对要小。 ?二次电池具有相对较高的负载能力,可充电电池Li-ion,随着 近几年的发展,具有高能量容量。 ?不管何种一次电池的电化学系统属于哪种,所有的一次电池的 自放电率都很小。 3、充电电池是怎样实现它的能量转换? ?每种电池都具有电化学转换的能力,即将储存的化学能直接转 换成电能。就二次电池而言(另一术语也称可充电便携式电池),

最新锂电池隔膜基础知识

精品文档 .电池隔离膜 1.功用:(1)阻隔电池正负极2)让离子电流(ionic current )通过,但阻力要尽可能地小。因此,吸收电解液之后所表现出来的离子导电度便与(1)隔离膜孔隙度(porosity )、(2)孔洞弯曲度(tortuosity )、(3)电解液导电度、(4)隔离膜厚度、及(5)电解液对隔离膜的润湿程度等因素有关系 隔离膜的引入而对离子传导所额外产生之电阻,应该是隔离膜吸收电解液之后的电阻减去与隔离膜相同面积和厚度之纯电解液的电阻,亦即R (隔离膜) = R (隔离膜 +电解液) – R (电解液) 电阻R 的定义为:A σ1R ?=( 是离子传导途径的长度,A 是离子传导的有效面积,σ是离子导电度(比电阻ρ的倒数))多孔薄膜的孔洞弯曲度d s T = s 是离子经由隔离膜所必须行经之长度,d 则是隔离膜的厚度。多孔薄膜的孔隙度P 之定义为孔洞的体积和隔离膜外观几何体积的比值Ad A P s s =(其中A s 代表隔离膜负责离子传导的有效面积)所以得T P A A s ?= ??? ? ??-?=1 R 2P T R 電解液隔離膜 吸收了电解液之后的隔离膜,其电阻是原先没有隔离膜存在时的 (T 2/P) 倍。当孔洞弯曲度T 愈大,薄膜孔隙度P 愈小时,隔离膜的电阻就愈大 2. 隔离膜之材质与制备 隔离膜具多孔性的结构,孔径范围约在0.1 μm 或100 nm ,表面积非常大,受到电解液侵蚀的机率也当然跟着提高,材料的选择重要。材质有塑料类、玻璃类、和纤维素(cellulose )类等,以塑料类为最大宗,最常见的有聚氯乙烯(polyvinyl chloride ;PVC )、聚醯胺(polyamide )、聚乙烯(polyethylene ;PE )、及聚丙烯(polypropylene ;PP )。塑料类隔离膜之所以应用地最广,除了是因为它比较易于控制厚度之外,也跟1960年代开始日益成熟的高分子科学及加工技术有密不可分的关系.目前, 商业化的锂离子电池都是采用聚烯烃类(polyolefin )的多孔高分子薄膜(如表1.1)作为隔离膜,有的是PP ,有的是PE ,也有用PP/PE/PP 三层合一的。聚烯烃类的隔离膜不仅成本较低廉,而且有优良的机械强度和化学稳定度。关于高分子隔离膜的生产方法则可分为干式和湿式两种,其中干式制程中虽不使用溶剂,具有不污染电池的优点,但实际上现在却是以湿式法较为普遍。此外,两种制程最后均采取至少一个方向的拉伸(orientation )动作,以便提升孔隙度与薄膜强度[]。若以多孔性聚乙烯隔离膜为例,其湿式法的制造程序(如)就是先将超高分子量的PE (23%)、二氧化硅(silica ;60%)、矿油(mineral oil ;12%)、和其它如抗氧化剂的加工助剂(processing aids ;2%)混合在一起,待均匀之后进行挤出程序(extrusion ),所得的膜再压延(calendaring )到所要的厚度,通常是25 μm 左右。此时,膜的内部还含有很多矿油,所以呈现亮黑色。接着,再利用三氯乙烯(trichloroethylene )当作萃取液将矿油从PE 膜里萃取(extract )出来,以便留下孔洞结构[]。最后,成品中仍旧有绝大部份的SiO 2和少量的矿油(9-15%),前者的功用是在巩固孔洞以避免崩塌,而后者则有助于成品保持柔软性。

锂离子电池隔膜的分析研究及发展现状

锂离子电池隔膜的研究及发展现状 来源:佛山塑料集团股份有限公司日期:2018-7-1 作者:全球电池网点击:4599 摘要:综述了隔膜的主要作用及性能、国内外研究与发展现状。重点叙述了隔膜的制备方法,对干法和湿法的原理、工艺及所制得的隔膜性能上的区别进行了详细的阐述;同时简单介绍了隔膜的改性研究现状和新型电池隔膜的发展,最后对电池隔膜的未来发展趋势进行了展望。 关键词:锂离子电池;隔膜;研究进展 随着信息、材料和能源技术的进步,锂离子电池以其高比能量、长循环寿命、无记忆效应、安全可靠以及能快速充放电等优点而成为新型电源技术研究的热点。锂离子电池除广泛用于日常熟知的手机、笔记本电脑以及其他数码电子产品之外,电动车的发展也将带动锂离子电池的更大需求,且在航空航天、航海、人造卫星、小型医疗、军用通信设备等领域中也得到了应用,逐步代替传统电池。据统计,2007年铅酸电池在电池市场中所占份额下降到50%以下,2007年以后锂离子电池已在市场中占主导地位。我国近几年在锂离子电池产业化方面取得了可喜进展,已成为全球重要的锂离子电池生产基地,产量跃居全球第三。目前国内从事锂离子电池行业的企业超过百家,其中深圳的比亚迪、比克,天津的力神等已发展成为全球电池行业的骨干企业。 随着锂离子电池应用范围的进一步扩大,隔膜材料的需求量将进一步增加。而世界上只有日本、美国等少数几个国家拥有锂离子电池聚合物隔膜的生产技术和相应的规模化生产,我国在锂离子电池隔膜的研究与开发方面起步较晚,仍主要依赖进口,隔膜的平均售价为8~15元/m2,约占整个电池成本的1/4,从而导致锂离子电池市场价格高居不下,目前国内80%以上的隔膜市场被美、目等国家垄断,国产隔膜主要在中、低端市场使用。实现隔膜的国产化,生产优质的国产化隔膜,能有望降低整个隔膜乃至锂离子电池的市场价格。 1 电池隔膜的主要作用及性能要求 电池隔膜是指在锂离子电池正极与负极中间的聚合物隔膜,是锂离子电池最关键的部分,对电池安全性和成本有直接影响。其主要作用有:隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过;让电解质液中的离子在正负极间自由通过。其锂离子传导能力直接关系到锂离子电池的整体性能,其隔离正负极的作用使电池在过度充电或者温度升高的情况下能限制电流的升高,防止电池短路引起爆炸,具有微孔自闭保护作用,对电池使用者和设备起到安全保护的作

静止式锂电池储能系统安全要求详细版

文件编号:GD/FS-7030 (操作规程范本系列) 静止式锂电池储能系统安 全要求详细版 The Daily Operation Mode, It Includes All The Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify Management Process. 编辑:_________________ 单位:_________________ 日期:_________________

静止式锂电池储能系统安全要求详 细版 提示语:本操作规程文件适合使用于日常的规则或运作模式中,包含所有的执行事项,并作用于规范个体行动,规范或限制其所有行为,最终实现简化管理过程,提高管理效率。,文档所展示内容即为所得,可在下载完成后直接进行编辑。 锂离子储能大概是什么样的组成和框架,简单介绍一下。目前典型的锂离子储能单元配置基本都是用18650型锂离子电池,圆柱型的,它可能是几十个,甚至几百个组合在一起变成一个电池模块,这个电池模块再加上电池管理单元就作为一个基本的储能单元配置。 关于储能装置的技术方案,我只是简单的来分分类,不是一个非常标准化的分类。从应用规模大小来看,通常情况下有三种类型。 第一种类型,属于小规模的运用,小规模的运用

跟系统的配置大概不大于10个千瓦的范围,当然电池储能是按照容量来定,这里我们只是简单的粗略来分一下,按照功率,按照装置和发电功率的大小。 这个上面是一个电池管理系统,下面是有多个电池模块这样组成一个系统。 第二种类型是中规模装置,这个电池模块跟小规模的电池模块结构可能不一样,但是总体来说它的组成还是类似的。 第三种类型是大规模装置,就是把各种各样的模块集成的多一点。 目前的大致应用领域,现在锂离子储能系统在德国也受到了国家政策的鼓励,因为德国目前来说,光伏装机容量已经达到了一定程度,再发展的空间也受到了限制。目前来说,光伏发电毕竟还是一个辅助的能源,还不是主要的能源,这跟能源特点有关系,有

电力储能产业上市公司

电力储能产业上市公司 1.阳光电源 是一家专注于太阳能、风能、储能等新能源电源设备的研发、生产、销售和服务的国家重点高新技术企业。主要产品有光伏逆变器、风能变流器、储能系统、电动车电机控制器,并致力于提供全球一流的光伏电站解决方案、储能及微电网解决方案。其中光伏电站解决方案包括:荒漠电站、屋顶电站、山丘电站。能及微电网解决方案主要有储能并网系统、光储微电网系统、燃料节约系统,主要应用与厂矿、企业、村落、通讯基站、光伏、风能发电站、地铁、港口医院等。 太阳能光伏逆变器产品继续稳居国内市场占有率第一,光伏电站系统集成业务也快速发展。 公司布局储能电源领域公司与三星SDI株式会社与2014年11月在韩国釜山签订了正式的合资合约,双方将在合肥建立合资公司,携手开展电力用储能系统相关产品的研制、生产和销售。依据计划,双方将在合肥高新区新设立储能电池和储能电源两个合资公司,分别从事电力用锂离子储能电池包的开发、生产、销售和分销,及电力设施用变流设备和一体化储能系统的开发、生产、销售和分销。双方约定,将充分利用各自优势,强强联合,共同开拓电力储能市场,并致力于成为全球领先的储能产品及系统解决方案供应商。 2.南都能源 公司主营业务为通信后备电源、动力电源、储能电源、系统集成及相关产品的研发、制造、销售和服务;主导产品为阀控密封蓄电池、锂离子电池、燃料电池及相关材料。产品广泛应用于通信、电力、铁路等基础性产业;太阳能、风能、智能电网、电动汽车、储能电站等战略性新兴产业;电动自行车电池、通讯终端应用电池等民生产业。 公司战略目标:致力于成为全球的通信后备电源、储能应用电源、动力电源和新能源应用领域系统解决方案的领导者。在储能应用领域,拥有大型储能、离网储能、分布式储能的系统设计及集成技术;在动力应用领域,拥有电动汽车、电动叉车、电动自行车等车用超级电池、锂离子电池技术;在通信应用领域,拥有IDC等交换机房用、基站用、UPS用等阀控电池、锂电池、燃料电池技术,其

静止式锂电池储能系统安全要求标准范本

操作规程编号:LX-FS-A11799 静止式锂电池储能系统安全要求标 准范本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写:_________________________ 审批:_________________________ 时间:________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

静止式锂电池储能系统安全要求标 准范本 使用说明:本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束,并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则,使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。 锂离子储能大概是什么样的组成和框架,简单介绍一下。目前典型的锂离子储能单元配置基本都是用18650型锂离子电池,圆柱型的,它可能是几十个,甚至几百个组合在一起变成一个电池模块,这个电池模块再加上电池管理单元就作为一个基本的储能单元配置。 关于储能装置的技术方案,我只是简单的来分分类,不是一个非常标准化的分类。从应用规模大小来看,通常情况下有三种类型。 第一种类型,属于小规模的运用,小规模的运用

锂电池隔膜概念股一览锂电池上市公司一览

(4)锂电池隔膜概念股一览 锂电池上市公司一览 “十二五”期间,“膜”的国产化将成为国家扶持的重点,为此在薄膜国产化和新能源动力汽车发展的前景下,相关的锂电池隔膜生产企业将会受益。那么具体锂电池隔膜概念股一览锂电池上市公司具体如下: 锂电池隔膜概念股一览锂电池上市公司一览 纽米科技投产云天化(600096)新材料产业渐成形日前,云天化重庆纽米新材料科技有限责任公司投产塈重庆研发中心揭牌典礼在晏家工业园隆重举行。中国科学院理化技术研究所所长李世元、国家863计划动力电池专家组组长曹亚等行业专家出席典礼仪式,云天化集团公司副董事长兼总经理他盛华、长寿区区长韩树明及云南省国资委云天化集团监事会主席王迤南在典礼上致辞,对云天化在新材料、新能源方面的发展给予了高度的肯定。 据了解,纽米科技成立于2010年2月,位于重庆长寿经济技术开发区,总占地面积130亩,主要从事新材料、新能源材料的研发和生产,是云天化投资设立的全资子公司。公司与成都慧成科技公司合作,现已获得具有自主知识产权的高性能隔膜生产技术,并已建成年产1500万平方米高性能锂离子电池隔膜生产线一条,是重庆市科委批准的2010年重庆市纯电动汽车研发与应用示范项目及国家发改

委批准的国内投资鼓励发展项目;未来3至5年,纽米科技将形成年产2亿平方米高性能锂离子电池隔膜的生产能力。 同时揭牌成立的重庆研发中心为云天化的二级单位,下设五个研发部,分别负责聚甲醛合成技术和改性技术的研究与产品开发、玻璃纤维改性技术研究和复合材料的开发、LTCC带的开发和关键原材料的制备技术研究、氟塑料及太阳能背光膜制备技术的研究以及储能材料的制备技术研 究等,可充分发挥云天化在聚甲醛工程塑料和玻璃纤维产业上的优势,形成聚甲醛与玻璃纤维复合材料系列产品的生产,实现两大产业的有机结合,促进公司聚甲醛和玻璃纤维的产业升级。 业内人士表示,近年来,云天化持续深入企业转型,主业平台成功由以肥为主转变为“以化为主、相关多元”,并重点在新材料及新能源两大领域谋求发展,增强了抵御行业风险和增强综合盈利能力。通过在重庆、珠海、巴西等地区的产业布局及国内外的技术合作,公司在玻纤及聚甲醛两大产业上的产能及技术均处于行业领先水平。此次纽米科技正式投产塈重庆研发中心揭牌成立后,云天化将实现锂电池隔膜的量产,在聚甲醛及玻纤产品的研发能力也将获大幅增强,可助其向“两新”的产业方向顺利转型。

电力储能产业完整版

电力储能产业标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

电力储能产业上市公司 1.阳光电源 是一家专注于太阳能、风能、储能等新能源电源设备的研发、生产、销售和服务的国家重点高新技术企业。主要产品有光伏逆变器、风能变流器、储能系统、电动车电机控制器,并致力于提供全球一流的光伏电站解决方案、储能及微电网解决方案。其中光伏电站解决方案包括:荒漠电站、屋顶电站、山丘电站。能及微电网解决方案主要有储能并网系统、光储微电网系统、燃料节约系统,主要应用与厂矿、企业、村落、通讯基站、光伏、风能发电站、地铁、港口医院等。 太阳能光伏逆变器产品继续稳居国内市场占有率第一,光伏电站系统集成业务也快速发展。 公司布局储能电源领域公司与三星SDI株式会社与2014年11月在韩国釜山签订了正式的合资合约,双方将在合肥建立合资公司,携手开展电力用储能系统相关产品的研制、生产和销售。依据计划,双方将在合肥高新区新设立储能电池和储能电源两个合资公司,分别从事电力用锂离子储能电池包的开发、生产、销售和分销,及电力设施用变流设备和一体化储能系统的开发、生产、销售和分销。双方约定,将充分利用各自优势,强强联合,共同开拓电力储能市场,并致力于成为全球领先的储能产品及系统解决方案供应商。 2.南都能源 公司主营业务为通信后备电源、动力电源、储能电源、系统集成及相关产品的研发、制造、销售和服务;主导产品为阀控密封蓄电池、锂离子电池、燃料电池及相关材料。产

品广泛应用于通信、电力、铁路等基础性产业;太阳能、风能、智能电网、电动汽车、储能电站等战略性新兴产业;电动自行车电池、通讯终端应用电池等民生产业。 公司战略目标:致力于成为全球的通信后备电源、储能应用电源、动力电源和新能源应用领域系统解决方案的领导者。在储能应用领域,拥有大型储能、离网储能、分布式储能的系统设计及集成技术;在动力应用领域,拥有电动汽车、电动叉车、电动自行车等车用超级电池、锂离子电池技术;在通信应用领域,拥有IDC等交换机房用、基站用、UPS用等阀控电池、锂电池、燃料电池技术,其中适用于高温环境下的环保节能电池为国际首创,具有巨大的经济及生态效益;在新型材料方面,拥有锂离子电池正负极材料、阀控电池正负极材料、电解质材料等多项核心技术。 公司主营业务: 储能领域: 2014年,公司储能业务实现销售收入15,969.52万元,同比增长14.69%。公司继续保持行业领先地位,在大规模储能、分布式储能、户用储能等领域齐头并进,各类系统解决方案及产品日趋成熟。在大规模储能及分布式微网储能领域,公司以锂电和铅炭电池核心技术为基础,提供全面系统解决方案,完成了国家风光储输示范工程项目(国家电网主导、国内影响力最大的新能源综合示范项目)、广东电科院广成铝业 1.5MW蓄能项目(科技部863项目)、浙江鹿西岛4MWh新能源微网储能项目(科技部863项目)等项目的装机运行,并在一系列新的示范项目中中标。 3.科陆电子 科陆电子是智能电网、新能源、节能减排产品设备研发、生产及销售方面的龙头企

2017年中国锂电池行业发展现状及未来发展前景预测

2017年中国锂离子电池行业发展现状分析及未来发展前景预测 核心提示:全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲,在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下,2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争 全球锂离子电池行业呈现三国鼎立的竞争格局。由于整个二次电池的产业链几乎已经转移至亚洲,在中国、日本、韩国相继扩大生产的背景下,2016年中国、韩国、日本三国占据了全球锂电池电芯产值总量的98.11%。三国的竞争策略各不相同。日本竞争策略上关注技术领先。韩国更偏重于消费型锂离子电池的发展。中国锂离子电池市场规模在全球市场的份额呈现逐年上升的态势。 2010-2020年中国及全球锂电产值 数据来源:公开资料整理 国内锂离子电池市场的发展处于行业的高速增长期。2010年至2016年我国锂离子电池下游应用占比呈现消费型电池占比逐年下降、动力类占比逐年提升的格局。2016年受消费电子产品增速趋缓以及电动汽车迅猛发展影响,我国锂离子电池行业发展呈现出“一快一慢”新常态。2016年,我国电动汽车产量达到51.7万辆,带动我国动力电池产量达到33.0GWh,同比增长65.83%。随着储能电站建设步伐加快,锂离子电池在移动通信基站储能电池领域逐步推广,2016年储能型锂离子电池的应用占比达到4.94%。 2010-2016年我国锂离子电池下游应用占比 数据来源:公开资料整理 业务发展方向契合政策,发展前景良好。我国锂离子电池材料及设备行业平均利润水平总体上呈现平稳波动态势,在不同应用领域及细分市场行业利润水平存在差异。一般而言,在低端负极产品和涂布机领域,门槛低,竞争充分,利润水平相对较低。而中高端负极材料、涂布机以及新兴的涂覆隔膜、铝塑包装膜,产品技术含量高,在研发、工艺改善、客户积累、资金投入等方面进入壁垒较高,附加价值较高,优质企业能够在该领域获得较好的利润率水平。 全球负极材料产业集中度极高,江西紫宸全球份额持续提升。目前锂离子电池负极材料生产企业主要在中国和日本,两国总量占全球负极材料产销量90%以上。负极材料产品市场呈现出明显的寡头垄断格局。2015年前五强贝特瑞、日立化成、江西紫宸、上海杉杉、三菱化学的全球市场份额分别是20%、18%、13%、10%、7%,全球前五大企业市场份额合计占比为68%。江西紫宸2016年全球份额提升至10.5%,国内份额提升至14.8%,预计2017年

锂电池电解液基础知识

锂离子电池电解液 1 锂离子电解液概况 电解液是锂离子电池四大关键材料(正极、负极、隔膜、电解液)之一,号称锂离子电池的“血液”,在电池中正负极之间起到传导电子的作用,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐(六氟磷酸锂,LiFL6)、必要的添加剂等原料,在一定条件下,按一定比例配制而成的。 有机溶剂是电解液的主体部分,与电解液的性能密切相关,一般用高介电常数溶剂与低粘度溶剂混合使用;常用电解质锂盐有高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等,但从成本、安全性等多方面考虑,六氟磷酸锂是商业化锂离子电池采用的主要电解质;添加剂的使用尚未商品化,但一直是有机电解液的研究热点之一。 自1991年锂离子电池电解液开发成功,锂离子电池很快进入了笔记本电脑、手机等电子信息产品市场,并且逐步占据主导地位。目前锂离子电池电解液产品技术也正处于进一步发展中。在锂离子电池电解液研究和生产方面,国际上从事锂离子电池专用电解液的研制与开发的公司主要集中在日本、德国、韩国、美国、加拿大等国,以日本的电解液发展最快,市场份额最大。 国内常用电解液体系有EC+DMC、EC+DEC、EC+DMC+EMC、EC+DMC+DEC等。不同的电解液的使用条件不同,与电池正负极的相容性不同,分解电压也不同。电解液组成为lmol/L LiPF6/EC+DMC+DEC+EMC,在性能上比普通电解液有更好的循环寿命、低温性能和安全性能,能有效减少气体产生,防止电池鼓胀。EC/DEC、EC/DMC电解液体系的分解电压分别是4.25V、5.10V。据Bellcore研究,LiPF6/EC+DMC与碳负极有良好的相容性,例如在Li x C6/LiMnO4电池中,以LiPF6/EC+DMC为电解液,室温下可稳定到4.9V,55℃可稳定到4.8V,其液相区为-20℃~130℃,突出优点是使用温度范围广,与碳负极的相容性好,安全指数高,有好的循环寿命与放电特性。

电力储能产业

电力储能产业 Revised as of 23 November 2020

电力储能产业上市公司 1.阳光电源 是一家专注于太阳能、风能、储能等新能源电源设备的研发、生产、销售和服务的国家重点高新技术企业。主要产品有光伏逆变器、风能变流器、储能系统、电动车电机控制器,并致力于提供全球一流的光伏电站解决方案、储能及微电网解决方案。其中光伏电站解决方案包括:荒漠电站、屋顶电站、山丘电站。能及微电网解决方案主要有储能并网系统、光储微电网系统、燃料节约系统,主要应用与厂矿、企业、村落、通讯基站、光伏、风能发电站、地铁、港口医院等。 太阳能光伏逆变器产品继续稳居国内市场占有率第一,光伏电站系统集成业务也快速发展。 公司布局储能电源领域公司与三星SDI株式会社与2014年11月在韩国釜山签订了正式的合资合约,双方将在合肥建立合资公司,携手开展电力用储能系统相关产品的研制、生产和销售。依据计划,双方将在合肥高新区新设立储能电池和储能电源两个合资公司,分别从事电力用锂离子储能电池包的开发、生产、销售和分销,及电力设施用变流设备和一体化储能系统的开发、生产、销售和分销。双方约定,将充分利用各自优势,强强联合,共同开拓电力储能市场,并致力于成为全球领先的储能产品及系统解决方案供应商。 2.南都能源 公司主营业务为通信后备电源、动力电源、储能电源、系统集成及相关产品的研发、制造、销售和服务;主导产品为阀控密封蓄电池、锂离子电池、燃料电池及相关材料。产品广泛应用于通信、电力、铁路等基础性产业;太阳能、风能、智能电网、电动汽车、储能电站等战略性新兴产业;电动自行车电池、通讯终端应用电池等民生产业。 公司战略目标:致力于成为全球的通信后备电源、储能应用电源、动力电源和新能源应用领域系统解决方案的领导者。在储能应用领域,拥有大型储能、离网储能、分布式储能的系统设计及集成技术;在动力应用领域,拥有电动汽车、电动叉车、电动自行车等车用超级电池、锂离子电池技术;在通信应用领域,拥有IDC等交

锂离子电池隔膜的研究和发展现状

作者简介: 伊廷锋(1979-),男,山东人,哈尔滨工业大学应用化学系博士生,研究方向:化学电源;胡信国(1939-),男,浙江人,哈尔滨工业大学应用化学系教授,博士生导师,研究方向:电化学; 高 昆(1977-),男,黑龙江人,哈尔滨工业大学应用化学系博士生,研究方向:化学电源。 锂离子电池隔膜的研究和发展现状 伊廷锋,胡信国,高 昆 (哈尔滨工业大学应用化学系,黑龙江哈尔滨 150001) 摘要:综述了锂离子电池隔膜制备方法的研究进展。重点介绍了锂离子电池隔膜的结构、性能及其对电池性能的影响,展望了锂离子电池隔膜的改进方向及其发展前景。隔膜的发展趋势是较高的孔隙率和抗撕裂强度、较低的内阻和良好的弹性。 关键词:锂离子电池; 隔膜; 制备方法; 结构与性能 中图分类号:TM91219 文献标识码:A 文章编号:1001-1579(2005)06-0468-03 R esearch and development status of separators for Li 2ion batteries YI Ting 2feng ,HU Xin 2guo ,GAO Kun (Depart ment of A pplied Chemist ry ,Harbin Institute of Technology ,Harbin ,Heilongjiang 150001,China ) Abstract :The research progress in the preparation methods of the separators for Li 2ion batteries was summarized 1The structure and performance of the separators for Li 2ion batteries were introduced 1Its effect on the performance of the battery was presented 1The improve direction and future development of the separators for Li 2ion batteries were prospected 1The development trend of separators was high porosity and tearing strength ,low inner resistance and good elasticity 1K ey w ords :Li 2ion battery ; separator ;  preparation method ; structure and performance 隔膜是锂离子电池重要的组成部分[1- 2] ,其性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环性能等特性。性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。 1 制备方法 锂离子电池隔膜的材料主要为多孔性聚烯烃,其制备方法主要有:①湿法,即相分离法;②干法,即拉伸致孔法。不管采用哪种方法,目的都希望增加隔膜的孔隙率和强度。 111 湿法 湿法 [3] 是将液态的烃或一些小分子物质与聚烯烃树脂混 合,加热熔融后,形成均匀的混合物,挥发溶剂,进行相分离,再压制得到膜片;将膜片加热至接近结晶熔点,保温一定时间,用易挥发物质洗脱残留的溶剂,加入无机增塑剂粉末使之形成薄膜,进一步用溶剂洗脱无机增塑剂,最后将其挤压成片。 这种方法制备的隔膜,可以通过在凝胶固化过程中控制溶液的组成和溶剂的挥发,改变其性能和结构。采用的原料一般是聚乙烯(PE )。湿法可以较好地控制孔径及孔隙率,但是使用溶剂后,可能产生污染,也将提高成本。112 干法 干法[4]是将聚烯烃树脂熔融,挤压、吹制成结晶性高分子薄膜,经过结晶化热处理、退火后,得到高度取向的多层结构,在高温下进一步拉伸,将结晶界面进行剥离,形成多孔结构,可以增加隔膜的孔径。多孔结构与聚合物的结晶性、取向性有关。 表1列出了锂离子电池隔膜的主要制备方法及其组成。表1 锂离子电池隔膜的主要制备方法及其组成 T able 1 Preparation methods and components of separators for Li 2ion batteries 制备方法组成 膜结构商标 制造商 文献 湿法PE 单层Setela TM Tonen [5-6]湿法PE 单层Mitsui Chemical [7]湿法PE 单层Teklon TM Entek Membranes [8]干法PP ,PE 单层Celgard TM Celgard LLC [9]干法 PP/PE/PP 多层 Celgard TM Celgard LLC [9] M 1Xu 等[10]采用干法双轴拉伸技术,制备了亚微米级孔径的微孔聚丙烯(PP )隔膜,其微孔具有好的机械性能和渗透性 第35卷 第6期2005年 12月电 池 BA TTER Y BIMON THL Y Vol 135,No 16 Dec 1,2005

隔膜对锂电池性能的影响

隔膜对锂电池性能的影响 1)OCV特性: 对于电压一致性要求较高的18650 电池为例,薄隔膜或孔洞过大会加快电池的自放电过程,从而降低电池的电压一致性。笔者经验,较薄的单层隔膜有着相对大一写的自放电速度表现。 2)电化学特性: 三层隔膜与单层隔膜相比,单层隔膜由于通常厚度较薄,离子迁移通道较短,极化现象有一定消弱,电池的低温电压平台相对较高。同理,采用薄隔膜或者大孔径隔膜的电池循环也表现相对较好。 3)厚度: 对于消耗型锂离子电池(手机、笔记本电脑、数码相机中使用的电池),25微米的隔膜逐渐成为标准。然而,由于人们对便携式产品的使用的日益增长,更薄的隔膜,比如说20微米、18微米、16微米、甚至更薄的隔膜开始大范围的应用。对于动力电池来说,由于装配过程的机械要求,往往需要更厚的隔膜,当然对于动力用大电池,安全性也是非常重要的,而厚一些的隔膜往往同时意味着更好的安全性. 4)透气率: 从学术角度来说,隔膜在电池中是惰性的,即隔膜不是电池的必要组成部分,而仅仅是电池工业化生产的要求。隔膜的存在首先要满足它不能恶化电池的电化学性能,主要表现在内阻上。含电解液的隔膜的电阻率和电解液本身的电阻率之间的比值称为MacMullin数。一般来说,消耗型锂离子电池的这个数值为接近 8,当然这个数值越小越好。通常来说,锂离子电池隔膜中会有一个透气率的参数,或者叫Gurley数。这个数是这么定义的,即一定体积的气体,在一定压力条件下通过一定面积的隔膜所需要的时间,气体的体积量一般为 50cc,有些公司也会标100cc,最后的结果会差两倍。面积应该是1平方英寸,压力差记不太清楚了。这个数值从一定意义上来讲,和用此隔膜装配的电池的内阻成正比,即该数值越大,则内阻越大。然而,对于不同的隔膜,该数字的直接比较没有任何意义。因为锂离子电池中的内阻和离子传导有关,而透气率和气体传到有关,两种机理是不一样的。换句话说,单纯比较两种不同隔膜的Gurley数是没有意义的,因为可能两种隔膜的微观结构完全不一样;但同一种隔膜的Gurley数的大小能很好的反应出内阻的大小,因为同一种隔膜相对来说微观结构是一样的或可比较的。 5) 浸润度: 为了保证电池的内阻不是太大,要求隔膜是能够被电池所用电解液完全浸润。这方面没有一个公认的检测标准。大致可以通过以下试验来判断:取典型电解液(如 EC:DMC=1:1,1M LiPF6),滴在隔膜表面,看是否液滴会迅速消失被隔膜吸收,如果是则说明浸润性基本满足要求。更准确的测试可以用超高时间分辨的摄像机记录从液滴接触隔膜到液滴消失的过

锂离子电池隔膜基础知识培训手册

锂离子电池隔膜基础知识 培训手册 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

(一)聚烯烃隔膜分类 分类方 法 按材料分类按工艺分类按结构分类 种类 PP、PE、 PP/PE复合干法、湿法 单层PP、PE 多层PP、PE 三层 PP/PE/PP (二)聚烯烃隔膜的主要原料 隔膜使用的聚烯烃材料目前主要是聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE )两类。聚烯烃材料具有强度高、耐酸碱腐蚀性好、防水、耐化学试剂、生物相容性好、无毒性等优点,在众多领域得到了广泛的应用。当前,商品化的液态锂离子电池大多使用微孔聚烯烃隔膜,因为聚烯烃化合物在合理的成本范围内可以提供良好的机械性能和化学稳定性,而且具有高温自闭性能,更加确保了锂离子二次电池在日常使用上的安全性。 (三)聚烯烃隔膜的主要生产方法 1、热致相分离法(湿法—TIPS) 利用高分子材料和特定的溶剂在高温条件下完全相容,冷却后产生相分离的特性,使溶剂相连续贯穿于聚合物相形成的连续固态相中,经过拉伸扩孔后,将溶剂萃取后在聚合物相中形成微孔。在目前湿法隔膜制造过程中,通常将聚烯烃树脂原料和一些其它低分子量的物质同混合,加热熔融混合均匀、经挤出拉伸成膜,再用易挥发溶剂把低分子物质抽提出来,形成微孔膜。

2、熔融拉伸法(干法—MSCS) 熔融拉伸法的制备原理是,高聚物熔体挤出时在拉伸应力作用冷却下结晶,形成平行排列的结晶结构,经过热处理后的薄膜在拉伸后晶体之间分离而形成狭缝状微孔,再经过热定型制得微孔膜。 在聚丙烯微孔膜制备中除了拉开片晶结构外,还可以通过在聚合物中添加结晶成核剂,形成特定的β晶型,然后在双向拉伸过程中发生β晶型向α晶型转变,晶体体积收缩产生微孔。 不同生产方法的隔膜特点 生产方 法 干法湿法 拉伸方 式 单向拉伸双向拉伸双向拉伸 工艺原 理 晶片分离晶型转换相分离 方法特点设备简单,投资 较小,工艺复 杂、成本高、环 境友好 设备复杂, 投资较大, 配方控制难 度高,生产 成本低 设备复杂、投 资较大、周期 长、工艺复 杂、成本高, 能耗大、有环 境污染

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