리튬 배터리 분리기, 음극 재료양극재와 전해질은 리튬 이온 배터리를 구성하는 가장 중요한 재료입니다. 리튬 이온 배터리의 내부는 나선형 상처 구조를 채택하고 있으며, 매우 미세하고 투과성이 높은 박막 분리막 재료로 음극과 양극을 분리해야 합니다.
목차
리튬 배터리 분리기
리튬 배터리 분리막은 리튬 배터리의 4대 주요 소재 중 하나입니다. 절연층이자 반투과성 층으로 리튬 배터리에 없어서는 안 될 핵심 부품입니다. 우선 리튬 배터리 분리막은 리튬 배터리의 음극과 양극을 분리하고 배터리가 단락되는 것을 방지하는 전자 절연 기능을 가지고 있습니다. 리튬 배터리에서 리튬 배터리 분리기는 음극과 양극이 접촉하여 단락되는 것을 방지하는 것입니다.
둘째, 리튬 배터리 분리막은 충전 및 방전 중에 리튬 이온이 분리막의 미세 기공을 정상적으로 통과할 수 있도록 이온 전도성을 가져야 합니다. 리튬 배터리 분리막은 나노 크기의 미세 기공이 많은 박막입니다. 미세 기공의 크기는 전자 전달을 방해하고 단락을 방지할 뿐만 아니라 리튬 이온의 자유로운 통과를 보장하여 리튬 배터리가 정상적으로 충전 및 방전될 수 있도록 해야 합니다.
또한 리튬 배터리 제조는 리튬 배터리 분리막의 미세 기공 분포의 매우 높은 균일성과 일관성을 요구합니다. 또한 리튬 배터리 분리막은 기술적으로 정확해야 하므로 리튬 배터리 분리막 생산 공정의 복잡성과 높은 기술 장벽을 결정짓는 요소입니다. 고성능 리튬 배터리는 균일한 두께, 우수한 기계적 특성, 공기 투과성, 물리적 및 화학적 특성을 갖춘 분리막이 필요합니다. 많은 성능 지표가 균형을 맞추기 어렵고 연구 개발이 어려운 경우가 많습니다.
리튬 배터리 분리막의 우수성 여부는 리튬 배터리의 내부 저항, 용량, 사이클 성능 및 안전 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 리튬 이온 배터리 산업 체인에서 기술 장벽이 가장 높은 핵심 내부 구성 요소입니다. 현재 상용 리튬 배터리 분리막은 주로 폴리에틸렌(PE) 분리막, 폴리프로필렌(PP) 분리막, PE 및 PP 복합 다층 미세 다공성 멤브레인입니다.
리튬 배터리 분리막의 생산 공정
리튬 배터리 분리막 생산은 건식 공정과 습식 공정의 두 가지 공정으로 나뉩니다. 그 중 건식 분리막 생산 공정은 싱글 드로잉과 더블 드로잉의 두 가지 기술로 나뉩니다. 건식 분리기 장비는 성숙하고 공정이 비교적 간단하며 열 수축 현상이 거의 없기 때문에 안전성이 높습니다. 동시에 비용이 저렴하고 에너지 저장, 소비자 배터리 및 리튬 인산철 전력 배터리 분야에 적합합니다.
습식 분리막의 비용은 건식 분리막보다 높지만 다공성, 기공 크기 균일성 및 공기 투과성이 더 좋으며 더 얇은 분리막을 생산할 수 있습니다. "습식 베이스 분리막 + 코팅층" 분리막은 에너지 밀도가 높은 전력 배터리 제조에 더 적합한 것으로 간주됩니다. 2021 년 중국 리튬 배터리 분리기의 총 생산량은 79 억 4 천만 평방 미터가 될 것이며 습식 공정 분리기의 생산 능력은 건식 공정 다이어프램보다 더 커서 시장을 계속 지배 할 것입니다.
리튬 배터리 분리막의 시장 환경
리튬 배터리 분리기는 새로운 에너지 차량, 에너지 저장 발전소, 전기 자전거, 전동 공구, 디지털 전자 제품 및 기타 분야에서 널리 사용되며 전력 배터리, 에너지 저장 및 소비자 전자 제품 분야에서 세 가지 주요 사용 시나리오로 나눌 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 리튬 배터리 산업 는 빠르게 발전해 왔습니다.
전력 배터리 분야에서는 강력한 정책 지원과 소비자 수용도 증가를 배경으로 신에너지 자동차 판매가 지속적으로 증가하여 전력 배터리 시장의 급속한 성장을 주도하고 있습니다.
에너지 저장 분야에서 신에너지 발전은 청정 발전 기술로서 빠르게 발전하고 있습니다. 그러나 신에너지의 변동성과 전력망의 안정성 사이의 모순이 두드러지게 나타나고 있습니다. 에너지 저장 장치의 개발은 전력 공급과 수요를 맞추는 문제를 해결하는 열쇠가 되었습니다.
소비자 가전 분야에서는 개발도상국의 전자 제품 시장과 신흥 전자 제품에 대한 수요 증가로 인해 소비자 리튬 이온 배터리에 대한 수요는 앞으로도 계속 강세를 보일 것입니다.
리튬 배터리 분리막의 출하량이 크게 증가했으며 시장 집중도가 높습니다. 통계에 따르면 2021년 중국의 리튬 배터리 분리막 출하량은 78억 평방미터에 달해 전년 대비 100% 이상 증가할 것으로 예상됩니다. 글로벌 시장 경쟁 패턴의 관점에서 볼 때 2021 년 리튬 배터리 분리막 시장 점유율의 73.8%가 중국에 집중되고 리튬 배터리 분리막의 글로벌 공급은 중국이 주도하고 나머지 분리막 회사는 일본과 한국 기업이 주도 할 것입니다.
리튬 배터리 분리막의 개발 동향
습식 방식과 코팅은 리튬 배터리 분리막의 개발 트렌드입니다. 폴리올레핀 분리막은 열 안정성이 떨어지는 등 매우 명백한 단점이 있습니다. 따라서 폴리올레핀 분리막의 코팅 및 개질이 트렌드가 되었습니다. 열 안정성이 낮다는 것은 쉽게 말해 고온에 견디지 못한다는 뜻입니다. 리튬 배터리 분리막에 일반적으로 사용되는 PE와 PP는 사실 플라스틱의 일종입니다. 불에 가까워지면 변형되거나 심지어 공 모양으로 줄어들기도 합니다. 온도가 아무리 높아도 타버립니다.
코팅은 쉽게 말해 원래의 다이어프램에 새로운 물질을 코팅하여 성능을 향상시키는 것입니다. 코팅 후 필름의 내열성과 펑크 저항성이 크게 향상되어 파워 배터리의 고속 충전 및 방열, 분리막의 열 수축으로 인한 배터리 음극과 양극의 접촉, 연소 및 폭발의 안전 문제가 완화되었습니다.
습식 공정 분리기의 비율이 증가한 것은 코팅이 안전 측면에서 습식 공정의 단점을 해결했기 때문입니다. 코팅 소재는 분리막의 열 수축률을 줄이고 분리막의 펑크 저항성을 크게 향상시킵니다. 동시에 공기 투과성에 영향을 미치지 않고 리튬 이온의 흐름을 보장합니다.
또한 코팅 재료는 전해질과의 높은 습윤성을 유지하여 배터리의 내부 저항을 줄이고 배터리의 방전 전력을 높이며 배터리의 사이클 수명을 연장할 수 있습니다. 종합하면 습식 코팅 분리막은 건식 코팅 분리막보다 기공 크기 균일성, 다공성 및 공기 투과성이 더 우수합니다. 습식 공정 분리막에 비해 천공 강도와 열 안정성이 크게 향상되어 삼원계 소재 배터리 분리막에 가장 적합한 선택입니다.
더 얇은 분리막의 개발과 다운스트림 리튬 배터리의 안전 요구 사항이 증가함에 따라 코팅 분리막의 출하량이 빠르게 증가했습니다. 데이터에 따르면 2021년에 코팅 필름은 리튬 배터리 분리막 출하량(타사 코팅 포함)의 45% 이상을 차지할 것이며, 2022년에는 65%를 초과할 것으로 예상됩니다.
리튬 배터리 분리막 개발 소개
리튬 배터리 분리기, 음극 재료양극재와 전해질은 리튬 이온 배터리를 구성하는 가장 중요한 재료입니다. 리튬 이온 배터리의 내부는 나선형 상처 구조를 채택하고 있으며, 매우 미세하고 투과성이 높은 박막 분리막 재료로 음극과 양극을 분리해야 합니다.
리튬 배터리 분리기
리튬 배터리 분리막은 리튬 배터리의 4대 주요 소재 중 하나입니다. 절연층이자 반투과성 층으로 리튬 배터리에 없어서는 안 될 핵심 부품입니다. 우선 리튬 배터리 분리막은 리튬 배터리의 음극과 양극을 분리하고 배터리가 단락되는 것을 방지하는 전자 절연 기능을 가지고 있습니다. 리튬 배터리에서 리튬 배터리 분리기는 음극과 양극이 접촉하여 단락되는 것을 방지하는 것입니다.
둘째, 리튬 배터리 분리막은 충전 및 방전 중에 리튬 이온이 분리막의 미세 기공을 정상적으로 통과할 수 있도록 이온 전도성을 가져야 합니다. 리튬 배터리 분리막은 나노 크기의 미세 기공이 많은 박막입니다. 미세 기공의 크기는 전자 전달을 방해하고 단락을 방지할 뿐만 아니라 리튬 이온의 자유로운 통과를 보장하여 리튬 배터리가 정상적으로 충전 및 방전될 수 있도록 해야 합니다.
또한 리튬 배터리 제조는 리튬 배터리 분리막의 미세 기공 분포의 매우 높은 균일성과 일관성을 요구합니다. 또한 리튬 배터리 분리막은 기술적으로 정확해야 하므로 리튬 배터리 분리막 생산 공정의 복잡성과 높은 기술 장벽을 결정짓는 요소입니다. 고성능 리튬 배터리는 균일한 두께, 우수한 기계적 특성, 공기 투과성, 물리적 및 화학적 특성을 갖춘 분리막이 필요합니다. 많은 성능 지표가 균형을 맞추기 어렵고 연구 개발이 어려운 경우가 많습니다.
리튬 배터리 분리막의 우수성 여부는 리튬 배터리의 내부 저항, 용량, 사이클 성능 및 안전 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 리튬 이온 배터리 산업 체인에서 기술 장벽이 가장 높은 핵심 내부 구성 요소입니다. 현재 상용 리튬 배터리 분리막은 주로 폴리에틸렌(PE) 분리막, 폴리프로필렌(PP) 분리막, PE 및 PP 복합 다층 미세 다공성 멤브레인입니다.
리튬 배터리 분리막의 생산 공정
리튬 배터리 분리막 생산은 건식 공정과 습식 공정의 두 가지 공정으로 나뉩니다. 그 중 건식 분리막 생산 공정은 싱글 드로잉과 더블 드로잉의 두 가지 기술로 나뉩니다. 건식 분리기 장비는 성숙하고 공정이 비교적 간단하며 열 수축 현상이 거의 없기 때문에 안전성이 높습니다. 동시에 비용이 저렴하고 에너지 저장, 소비자 배터리 및 리튬 인산철 전력 배터리 분야에 적합합니다.
습식 분리막의 비용은 건식 분리막보다 높지만 다공성, 기공 크기 균일성 및 공기 투과성이 더 좋으며 더 얇은 분리막을 생산할 수 있습니다. "습식 베이스 분리막 + 코팅층" 분리막은 에너지 밀도가 높은 전력 배터리 제조에 더 적합한 것으로 간주됩니다. 2021 년 중국 리튬 배터리 분리기의 총 생산량은 79 억 4 천만 평방 미터가 될 것이며 습식 공정 분리기의 생산 능력은 건식 공정 다이어프램보다 더 커서 시장을 계속 지배 할 것입니다.
리튬 배터리 분리막의 시장 환경
리튬 배터리 분리기는 새로운 에너지 차량, 에너지 저장 발전소, 전기 자전거, 전동 공구, 디지털 전자 제품 및 기타 분야에서 널리 사용되며 전력 배터리, 에너지 저장 및 소비자 전자 제품 분야에서 세 가지 주요 사용 시나리오로 나눌 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 리튬 배터리 산업 는 빠르게 발전해 왔습니다.
전력 배터리 분야에서는 강력한 정책 지원과 소비자 수용도 증가를 배경으로 신에너지 자동차 판매가 지속적으로 증가하여 전력 배터리 시장의 급속한 성장을 주도하고 있습니다.
에너지 저장 분야에서 신에너지 발전은 청정 발전 기술로서 빠르게 발전하고 있습니다. 그러나 신에너지의 변동성과 전력망의 안정성 사이의 모순이 두드러지게 나타나고 있습니다. 에너지 저장 장치의 개발은 전력 공급과 수요를 맞추는 문제를 해결하는 열쇠가 되었습니다.
소비자 가전 분야에서는 개발도상국의 전자 제품 시장과 신흥 전자 제품에 대한 수요 증가로 인해 소비자 리튬 이온 배터리에 대한 수요는 앞으로도 계속 강세를 보일 것입니다.
리튬 배터리 분리막의 출하량이 크게 증가했으며 시장 집중도가 높습니다. 통계에 따르면 2021년 중국의 리튬 배터리 분리막 출하량은 78억 평방미터에 달해 전년 대비 100% 이상 증가할 것으로 예상됩니다. 글로벌 시장 경쟁 패턴의 관점에서 볼 때 2021 년 리튬 배터리 분리막 시장 점유율의 73.8%가 중국에 집중되고 리튬 배터리 분리막의 글로벌 공급은 중국이 주도하고 나머지 분리막 회사는 일본과 한국 기업이 주도 할 것입니다.
리튬 배터리 분리막의 개발 동향
습식 방식과 코팅은 리튬 배터리 분리막의 개발 트렌드입니다. 폴리올레핀 분리막은 열 안정성이 떨어지는 등 매우 명백한 단점이 있습니다. 따라서 폴리올레핀 분리막의 코팅 및 개질이 트렌드가 되었습니다. 열 안정성이 낮다는 것은 쉽게 말해 고온에 견디지 못한다는 뜻입니다. 리튬 배터리 분리막에 일반적으로 사용되는 PE와 PP는 사실 플라스틱의 일종입니다. 불에 가까워지면 변형되거나 심지어 공 모양으로 줄어들기도 합니다. 온도가 아무리 높아도 타버립니다.
코팅은 쉽게 말해 원래의 다이어프램에 새로운 물질을 코팅하여 성능을 향상시키는 것입니다. 코팅 후 필름의 내열성과 펑크 저항성이 크게 향상되어 파워 배터리의 고속 충전 및 방열, 분리막의 열 수축으로 인한 배터리 음극과 양극의 접촉, 연소 및 폭발의 안전 문제가 완화되었습니다.
습식 공정 분리기의 비율이 증가한 것은 코팅이 안전 측면에서 습식 공정의 단점을 해결했기 때문입니다. 코팅 소재는 분리막의 열 수축률을 줄이고 분리막의 펑크 저항성을 크게 향상시킵니다. 동시에 공기 투과성에 영향을 미치지 않고 리튬 이온의 흐름을 보장합니다.
또한 코팅 재료는 전해질과의 높은 습윤성을 유지하여 배터리의 내부 저항을 줄이고 배터리의 방전 전력을 높이며 배터리의 사이클 수명을 연장할 수 있습니다. 종합하면 습식 코팅 분리막은 건식 코팅 분리막보다 기공 크기 균일성, 다공성 및 공기 투과성이 더 우수합니다. 습식 공정 분리막에 비해 천공 강도와 열 안정성이 크게 향상되어 삼원계 소재 배터리 분리막에 가장 적합한 선택입니다.
더 얇은 분리막의 개발과 다운스트림 리튬 배터리의 안전 요구 사항이 증가함에 따라 코팅 분리막의 출하량이 빠르게 증가했습니다. 데이터에 따르면 2021년에 코팅 필름은 리튬 배터리 분리막 출하량(타사 코팅 포함)의 45% 이상을 차지할 것이며, 2022년에는 65%를 초과할 것으로 예상됩니다.
더 많은 관련 문서를 보려면 다음을 참조하세요. Li(NiCoMn)O2 소재, 상위 10 삼원계 음극재 제조업체, 상위 10 리튬 배터리 양극재 제조업체 중국에서.
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