Pemisah baterai litium, bahan katodaBahan katoda, bahan anoda, dan elektrolit adalah bahan terpenting yang membentuk baterai lithium ion. Bagian dalam baterai lithium-ion mengadopsi struktur luka spiral, yang perlu dipisahkan antara katoda dan anoda dengan bahan pemisah film tipis yang sangat halus dan sangat permeabel.
Daftar Isi
Pemisah baterai litium
Pemisah baterai lithium adalah salah satu dari empat bahan utama baterai lithium. Sebagai lapisan isolasi dan lapisan semi-permeabel, ini adalah komponen inti yang sangat diperlukan dari baterai lithium. Pertama-tama, pemisah baterai lithium memiliki isolasi elektronik, yang memisahkan katoda dan anoda baterai lithium dan mencegah baterai mengalami korsleting. Pada baterai lithium, pemisah baterai lithium adalah untuk mencegah katoda dan anoda bersentuhan dan korsleting.
Kedua, pemisah baterai lithium harus memiliki konduktivitas ionik untuk memastikan bahwa ion lithium secara normal dapat melewati mikropori pemisah selama pengisian dan pengosongan. Pemisah baterai lithium adalah film tipis dengan sejumlah besar pori-pori mikro berskala nano. Ukuran mikropori tidak hanya harus menghalangi transmisi elektron dan mencegah korsleting, tetapi juga memastikan jalur bebas ion litium sehingga baterai litium dapat diisi dan dikosongkan secara normal.
Selain itu, pembuatan baterai lithium juga membutuhkan keseragaman dan konsistensi yang sangat tinggi dari distribusi mikropori pemisah baterai lithium. Pemisah baterai lithium juga harus benar secara teknis, yang menentukan kompleksitas proses produksi pemisah baterai lithium dan hambatan teknis yang tinggi. Baterai lithium berkinerja tinggi membutuhkan pemisah dengan ketebalan yang seragam, sifat mekanik yang sangat baik, permeabilitas udara, dan sifat fisik dan kimia. Banyak indikator kinerja seringkali sulit untuk diseimbangkan, dan penelitian serta pengembangan sulit dilakukan.
Apakah pemisah baterai lithium sangat baik atau tidak secara langsung memengaruhi resistansi internal, kapasitas, kinerja siklus, dan kinerja keselamatan baterai lithium. Ini adalah komponen bagian dalam utama dengan hambatan paling teknis dalam rantai industri baterai lithium ion. Saat ini, pemisah baterai lithium komersial terutama pemisah polietilen (PE), pemisah polipropilen (PP), dan membran mikropori multilayer komposit PE dan PP.
Proses produksi pemisah baterai lithium
Produksi pemisah baterai lithium dibagi menjadi dua proses: proses kering dan proses basah. Diantaranya, proses produksi pemisah kering dibagi menjadi dua teknologi: gambar tunggal dan gambar ganda. Peralatan pemisah proses kering sudah matang, prosesnya relatif sederhana, dan memiliki keamanan yang tinggi karena hampir tidak ada fenomena penyusutan panas. Pada saat yang sama, biayanya rendah, dan sangat cocok untuk bidang penyimpanan energi, baterai konsumen, dan baterai tenaga lithium besi fosfat.
Biaya pemisah basah lebih tinggi daripada pemisah kering, tetapi porositas, keseragaman ukuran pori, dan permeabilitas udara lebih baik, dan pemisah yang lebih tipis dapat diproduksi. Pemisah "pemisah dasar basah + lapisan pelapis" dianggap lebih cocok untuk pembuatan baterai daya dengan kepadatan energi tinggi. Pada tahun 2021, total output pemisah baterai lithium China akan menjadi 7,904 miliar meter persegi, dan kapasitas produksi pemisah proses basah akan lebih besar daripada diafragma proses kering, terus mendominasi pasar.
Lingkungan pasar pemisah baterai lithium
Pemisah baterai lithium banyak digunakan pada kendaraan energi baru, pembangkit listrik penyimpanan energi, sepeda listrik, perkakas listrik, produk elektronik digital, dan bidang lainnya, dan dapat dibagi menjadi tiga skenario penggunaan utama di bidang baterai daya, penyimpanan energi, dan elektronik konsumen. Dalam beberapa tahun terakhir, industri industri baterai lithium telah berkembang pesat.
Di bidang baterai daya, di bawah latar belakang dukungan kebijakan yang kuat dan penerimaan konsumen yang meningkat, penjualan kendaraan energi baru terus meningkat, mendorong pertumbuhan pasar baterai daya yang cepat.
Di bidang penyimpanan energi, pembangkit listrik energi baru telah berkembang pesat sebagai teknologi pembangkit listrik yang bersih. Namun, kontradiksi antara volatilitas energi baru dan keamanan jaringan listrik sangat menonjol. Pengembangan penyimpanan energi telah menjadi kunci untuk memecahkan masalah pencocokan pasokan dan permintaan daya.
Di bidang elektronik konsumen, dengan tarikan pasar produk elektronik di negara berkembang dan pertumbuhan permintaan untuk produk elektronik yang sedang berkembang, permintaan baterai lithium-ion konsumen akan tetap kuat di masa depan.
Pengiriman pemisah baterai lithium telah meningkat secara signifikan, dan konsentrasi pasarnya tinggi. Menurut statistik, pengiriman pemisah baterai lithium China akan mencapai 7,8 miliar meter persegi pada tahun 2021, meningkat dari tahun ke tahun lebih dari 100%. Dari perspektif pola persaingan pasar global, pada tahun 2021, 73,8% pangsa pasar pemisah baterai lithium akan terkonsentrasi di China, dan pasokan global pemisah baterai lithium akan didominasi oleh China, sedangkan perusahaan pemisah yang tersisa akan didominasi oleh perusahaan Jepang dan Korea.
Tren perkembangan pemisah baterai lithium
Metode dan pelapisan basah adalah tren pengembangan pemisah baterai lithium. Pemisah poliolefin memiliki kelemahan yang sangat jelas, seperti stabilitas termal yang buruk. Oleh karena itu, pelapisan dan modifikasi pemisah poliolefin telah menjadi tren. Stabilitas termal yang buruk, dalam istilah awam, tidak tahan terhadap suhu tinggi. PE dan PP yang biasa digunakan dalam pemisah baterai lithium sebenarnya adalah sejenis plastik. Ketika mereka dekat dengan api, mereka akan berubah bentuk atau bahkan menyusut menjadi bola. Tidak peduli seberapa tinggi suhunya, mereka akan terbakar.
Pelapisan, dalam istilah awam, adalah melapisi diafragma asli dengan zat baru untuk meningkatkan kinerjanya. Setelah pelapisan, ketahanan panas dan ketahanan tusukan film telah ditingkatkan secara signifikan, sehingga mengurangi masalah keamanan pengisian cepat dan pembuangan panas baterai daya, dan penyusutan termal pemisah yang menyebabkan katoda dan anoda baterai bersentuhan, terbakar, dan meledak.
Peningkatan proporsi pemisah proses basah sebagian disebabkan oleh fakta bahwa pelapisan memecahkan kekurangan proses basah dalam hal keamanan. Bahan pelapis mengurangi laju penyusutan termal pemisah dan sangat meningkatkan ketahanan tusuk pemisah. Pada saat yang sama, ini tidak memengaruhi permeabilitas udara dan memastikan aliran ion litium.
Selain itu, bahan pelapis dapat mempertahankan keterbasahan yang lebih tinggi dengan elektrolit, sehingga mengurangi resistansi internal baterai, meningkatkan daya pengosongan baterai, dan memperpanjang masa pakai baterai. Secara keseluruhan, pemisah berlapis basah memiliki keseragaman ukuran pori, porositas, dan permeabilitas udara yang lebih baik daripada pemisah berlapis kering. Dibandingkan dengan pemisah proses basah, kekuatan tusukan dan stabilitas termal meningkat secara signifikan, menjadikannya pilihan terbaik untuk pemisah baterai bahan terner.
Dengan pengembangan pemisah yang lebih tipis dan meningkatnya persyaratan keselamatan baterai lithium hilir, pengiriman pemisah berlapis telah meningkat dengan cepat. Data menunjukkan bahwa pada tahun 2021, film berlapis akan menyumbang lebih dari 45% pengiriman pemisah baterai lithium (termasuk pelapis pihak ketiga), dan diperkirakan akan melebihi 65% pada tahun 2022.
Pengantar pengembangan pemisah baterai lithium
Pemisah baterai litium, bahan katodaBahan katoda, bahan anoda, dan elektrolit adalah bahan terpenting yang membentuk baterai lithium ion. Bagian dalam baterai lithium-ion mengadopsi struktur luka spiral, yang perlu dipisahkan antara katoda dan anoda dengan bahan pemisah film tipis yang sangat halus dan sangat permeabel.
Pemisah baterai litium
Pemisah baterai lithium adalah salah satu dari empat bahan utama baterai lithium. Sebagai lapisan isolasi dan lapisan semi-permeabel, ini adalah komponen inti yang sangat diperlukan dari baterai lithium. Pertama-tama, pemisah baterai lithium memiliki isolasi elektronik, yang memisahkan katoda dan anoda baterai lithium dan mencegah baterai mengalami korsleting. Pada baterai lithium, pemisah baterai lithium adalah untuk mencegah katoda dan anoda bersentuhan dan korsleting.
Kedua, pemisah baterai lithium harus memiliki konduktivitas ionik untuk memastikan bahwa ion lithium secara normal dapat melewati mikropori pemisah selama pengisian dan pengosongan. Pemisah baterai lithium adalah film tipis dengan sejumlah besar pori-pori mikro berskala nano. Ukuran mikropori tidak hanya harus menghalangi transmisi elektron dan mencegah korsleting, tetapi juga memastikan jalur bebas ion litium sehingga baterai litium dapat diisi dan dikosongkan secara normal.
Selain itu, pembuatan baterai lithium juga membutuhkan keseragaman dan konsistensi yang sangat tinggi dari distribusi mikropori pemisah baterai lithium. Pemisah baterai lithium juga harus benar secara teknis, yang menentukan kompleksitas proses produksi pemisah baterai lithium dan hambatan teknis yang tinggi. Baterai lithium berkinerja tinggi membutuhkan pemisah dengan ketebalan yang seragam, sifat mekanik yang sangat baik, permeabilitas udara, dan sifat fisik dan kimia. Banyak indikator kinerja seringkali sulit untuk diseimbangkan, dan penelitian serta pengembangan sulit dilakukan.
Apakah pemisah baterai lithium sangat baik atau tidak secara langsung memengaruhi resistansi internal, kapasitas, kinerja siklus, dan kinerja keselamatan baterai lithium. Ini adalah komponen bagian dalam utama dengan hambatan paling teknis dalam rantai industri baterai lithium ion. Saat ini, pemisah baterai lithium komersial terutama pemisah polietilen (PE), pemisah polipropilen (PP), dan membran mikropori multilayer komposit PE dan PP.
Proses produksi pemisah baterai lithium
Produksi pemisah baterai lithium dibagi menjadi dua proses: proses kering dan proses basah. Diantaranya, proses produksi pemisah kering dibagi menjadi dua teknologi: gambar tunggal dan gambar ganda. Peralatan pemisah proses kering sudah matang, prosesnya relatif sederhana, dan memiliki keamanan yang tinggi karena hampir tidak ada fenomena penyusutan panas. Pada saat yang sama, biayanya rendah, dan sangat cocok untuk bidang penyimpanan energi, baterai konsumen, dan baterai tenaga lithium besi fosfat.
Biaya pemisah basah lebih tinggi daripada pemisah kering, tetapi porositas, keseragaman ukuran pori, dan permeabilitas udara lebih baik, dan pemisah yang lebih tipis dapat diproduksi. Pemisah "pemisah dasar basah + lapisan pelapis" dianggap lebih cocok untuk pembuatan baterai daya dengan kepadatan energi tinggi. Pada tahun 2021, total output pemisah baterai lithium China akan menjadi 7,904 miliar meter persegi, dan kapasitas produksi pemisah proses basah akan lebih besar daripada diafragma proses kering, terus mendominasi pasar.
Lingkungan pasar pemisah baterai lithium
Pemisah baterai lithium banyak digunakan pada kendaraan energi baru, pembangkit listrik penyimpanan energi, sepeda listrik, perkakas listrik, produk elektronik digital, dan bidang lainnya, dan dapat dibagi menjadi tiga skenario penggunaan utama di bidang baterai daya, penyimpanan energi, dan elektronik konsumen. Dalam beberapa tahun terakhir, industri industri baterai lithium telah berkembang pesat.
Di bidang baterai daya, di bawah latar belakang dukungan kebijakan yang kuat dan penerimaan konsumen yang meningkat, penjualan kendaraan energi baru terus meningkat, mendorong pertumbuhan pasar baterai daya yang cepat.
Di bidang penyimpanan energi, pembangkit listrik energi baru telah berkembang pesat sebagai teknologi pembangkit listrik yang bersih. Namun, kontradiksi antara volatilitas energi baru dan keamanan jaringan listrik sangat menonjol. Pengembangan penyimpanan energi telah menjadi kunci untuk memecahkan masalah pencocokan pasokan dan permintaan daya.
Di bidang elektronik konsumen, dengan tarikan pasar produk elektronik di negara berkembang dan pertumbuhan permintaan untuk produk elektronik yang sedang berkembang, permintaan baterai lithium-ion konsumen akan tetap kuat di masa depan.
Pengiriman pemisah baterai lithium telah meningkat secara signifikan, dan konsentrasi pasarnya tinggi. Menurut statistik, pengiriman pemisah baterai lithium China akan mencapai 7,8 miliar meter persegi pada tahun 2021, meningkat dari tahun ke tahun lebih dari 100%. Dari perspektif pola persaingan pasar global, pada tahun 2021, 73,8% pangsa pasar pemisah baterai lithium akan terkonsentrasi di China, dan pasokan global pemisah baterai lithium akan didominasi oleh China, sedangkan perusahaan pemisah yang tersisa akan didominasi oleh perusahaan Jepang dan Korea.
Tren perkembangan pemisah baterai lithium
Metode dan pelapisan basah adalah tren pengembangan pemisah baterai lithium. Pemisah poliolefin memiliki kelemahan yang sangat jelas, seperti stabilitas termal yang buruk. Oleh karena itu, pelapisan dan modifikasi pemisah poliolefin telah menjadi tren. Stabilitas termal yang buruk, dalam istilah awam, tidak tahan terhadap suhu tinggi. PE dan PP yang biasa digunakan dalam pemisah baterai lithium sebenarnya adalah sejenis plastik. Ketika mereka dekat dengan api, mereka akan berubah bentuk atau bahkan menyusut menjadi bola. Tidak peduli seberapa tinggi suhunya, mereka akan terbakar.
Pelapisan, dalam istilah awam, adalah melapisi diafragma asli dengan zat baru untuk meningkatkan kinerjanya. Setelah pelapisan, ketahanan panas dan ketahanan tusukan film telah ditingkatkan secara signifikan, sehingga mengurangi masalah keamanan pengisian cepat dan pembuangan panas baterai daya, dan penyusutan termal pemisah yang menyebabkan katoda dan anoda baterai bersentuhan, terbakar, dan meledak.
Peningkatan proporsi pemisah proses basah sebagian disebabkan oleh fakta bahwa pelapisan memecahkan kekurangan proses basah dalam hal keamanan. Bahan pelapis mengurangi laju penyusutan termal pemisah dan sangat meningkatkan ketahanan tusuk pemisah. Pada saat yang sama, ini tidak memengaruhi permeabilitas udara dan memastikan aliran ion litium.
Selain itu, bahan pelapis dapat mempertahankan keterbasahan yang lebih tinggi dengan elektrolit, sehingga mengurangi resistansi internal baterai, meningkatkan daya pengosongan baterai, dan memperpanjang masa pakai baterai. Secara keseluruhan, pemisah berlapis basah memiliki keseragaman ukuran pori, porositas, dan permeabilitas udara yang lebih baik daripada pemisah berlapis kering. Dibandingkan dengan pemisah proses basah, kekuatan tusukan dan stabilitas termal meningkat secara signifikan, menjadikannya pilihan terbaik untuk pemisah baterai bahan terner.
Dengan pengembangan pemisah yang lebih tipis dan meningkatnya persyaratan keselamatan baterai lithium hilir, pengiriman pemisah berlapis telah meningkat dengan cepat. Data menunjukkan bahwa pada tahun 2021, film berlapis akan menyumbang lebih dari 45% pengiriman pemisah baterai lithium (termasuk pelapis pihak ketiga), dan diperkirakan akan melebihi 65% pada tahun 2022.
Untuk artikel terkait lainnya, silakan merujuk ke Bahan Li (NiCoMn) O2, 10 besar produsen bahan katoda terner, 10 besar produsen bahan katoda baterai lithium di Cina.
Posting terkait