Película de plástico de alumínio - não se conseguiu a localização de materiais de lítio
Pode dizer-se que a película de plástico de alumínio, que desempenha o papel de encapsulamento nos materiais a montante da cadeia da indústria das baterias de lítio, é o material principal das baterias de soft pack, representando 10-20% do custo total do material.
Índice
A tecnologia de produção de película plástica de alumínio é muito mais difícil do que o diafragma e o eletrólito, materiais catódicose é um material que ainda não foi totalmente localizado nas baterias de lítio.
Nos últimos anos, com o progresso das empresas relacionadas em termos de tecnologia e a melhoria da capacidade de produção, a película de alumínio-plástico embarcou gradualmente na via da localização.
De acordo com as diferentes formas de embalagem, as baterias de iões de lítio podem ser divididas em 3 categorias.
Bateria de lítio cilíndrica com embalagem de aço inoxidável, bateria de lítio quadrada com embalagem de liga de alumínio e bateria de lítio de embalagem macia com embalagem de película de alumínio-plástico.
Devido à flexibilidade da forma e do tamanho, as baterias de lítio de embalagem flexível podem satisfazer os requisitos de maior densidade energética e adaptar-se à tendência de desenvolvimento de baterias "mais finas" e "mais pequenas".
Nos últimos anos, o mercado 3C da China está em expansão e a forte procura a jusante do mercado de veículos de energia nova conduziu ao aumento contínuo da produção e das vendas de baterias de lítio, especialmente o aumento contínuo da procura de baterias de lítio de embalagem flexível, e a película de plástico de alumínio como material de embalagem para baterias de lítio de embalagem flexível começou a receber cada vez mais atenção.
Esta situação proporcionou enormes oportunidades de desenvolvimento para as empresas chinesas de películas plásticas de alumínio, e a investigação e o desenvolvimento da tecnologia correspondente também se tornaram uma tendência em expansão.
Composição da estrutura da película de plástico de alumínio
A embalagem flexível de película de alumínio-plástico pode ser dividida em três camadas, e as camadas são combinadas entre si através de adesivos.
A camada interna foi concebida para o eletrólito das baterias de iões de lítio e tem um papel relativamente bom na estabilidade química. Como camada composta estável e camada de selagem térmica, são utilizados mais materiais de película, como polipropileno, polietileno, copolímero acrílico de etileno, polipropileno ou resina polimérica reticulada iónica, que podem melhorar a resistência do eletrólito do material de embalagem e garantir o desempenho da bateria final e uma vida útil mais longa.
Camada intermédia - camada de barreira (espessura 35μm ~ 40μm)
A camada intermédia de folha de alumínio revestida a carbono é a camada de barreira, cuja principal função é impedir que a água entre na bateria e que o eletrólito se infiltre a partir do interior, pelo que tem de ter um bom desempenho de barreira.
A camada exterior é designada por camada protetora porque o material exterior utilizado tem boa resistência ao calor (160°C ± 15°C), resistência ao desgaste, resistência à perfuração e resistência à flexão, pelo que tem boa proteção para a camada de barreira.
Além disso, existem determinados requisitos em termos de capacidade de impressão. Tendo em conta o custo do material da camada exterior, escolhemos normalmente materiais de película de processamento de metais não ferrosos em poliéster e nylon.
Processo de produção de película plástica de alumínio
Na produção, os principais processos utilizados na película de alumínio-plástico são o seco e o térmico.
O processo seco consiste em unir alumínio e polipropileno com adesivo e, em seguida, sintetizar sob pressão seca; o processo térmico consiste em unir alumínio e polipropileno com espuma porosa de polipropileno e, em seguida, sintetizar sob temperatura lenta e aumento de pressão e pressão quente.
As principais vantagens da película de alumínio-plástico de processo seco são o bom desempenho de moldagem profunda, excelente resistência a curto-circuitos, poucos defeitos de superfície e velocidade de fabrico rápida, procedimentos simples e baixo custo.
No entanto, a sua força de descamação é pequena e as propriedades de resistência aos electrólitos e à água têm de ser asseguradas através da adição de adesivos especiais.
A película de alumínio-plástico produzida pelo processo térmico tem uma grande força de ligação entre as camadas de alumínio e de polipropileno, e a sua capacidade de impedir a dissolução do eletrólito e a descamação da camada superficial interna é melhorada. No entanto, este aglutinante especialmente tratado tem de ser fundido a uma temperatura mais elevada para atuar como agente de ligação.
Devido à diferença no coeficiente de encolhimento de cada material, este tende a enrolar-se para dentro durante o arrefecimento e tem um mau aspeto e desempenho de corte. Além disso, o aquecimento torna o material frágil, a sua resistência a curto-circuitos é fraca e o processo de preparação é relativamente complexo.
Em suma, o processo de laminação a seco é mais comum na preparação do processo de película de alumínio-plástico e a aplicação é também mais extensa, como as baterias de telemóveis e outras baterias que requerem um elevado peso energético, veículos eléctricos e outros multiplicadores de grande dimensão, baterias de alta capacidade; a laminação térmica é geralmente utilizada apenas em 3C e noutros campos que não requerem uma elevada capacidade da bateria.
Mercado concorrencial das películas de alumínio-plástico
A barreira técnica da película compósita de alumínio-plástico para baterias de lítio é muito elevada, as empresas chinesas a montante da película de alumínio-plástico de nylon, CPP, folha de alumínio para calandragem, aglutinante e outras matérias-primas, como a autossuficiência, mesmo que a tecnologia de nylon topo de gama tenha sido ultrapassada nos últimos anos, mas o custo mais elevado do CPP, a folha de alumínio continua a depender das importações, e esta é a principal razão pela qual o mercado chinês é ocupado por empresas internacionais há muito tempo.
A DNP, a Showadenko e outras empresas japonesas e coreanas, que ocupam mais de 70% da quota de mercado global, formaram um monopólio de produção e tecnologia no mundo.
Atualmente, a película plástica de alumínio nacional é utilizada principalmente no domínio da eletrónica de consumo 3C de gama baixa, a película plástica de alumínio para eletrónica de consumo 3C de gama alta e a película plástica de alumínio para baterias de bateria de potência suave utilizada por empresas internacionais para fornecer matérias-primas, os produtos de gama alta dependem de um elevado grau de importação.
O desenvolvimento de novos veículos de energia tornar-se-á uma importante força motriz para o boom da indústria de películas de alumínio, e há um enorme espaço para a substituição doméstica de películas de alumínio.
Uma das razões é que as empresas japonesas e coreanas têm uma capacidade limitada de película de plástico de alumínio existente e a taxa de expansão é lenta, pelo que a capacidade não pode acompanhar o rápido desenvolvimento da indústria global de embalagens flexíveis; ao mesmo tempo, a cooperação entre as empresas japonesas e coreanas e os clientes chineses é baixa e os fabricantes chineses têm uma vantagem na segurança da cadeia de abastecimento porque são mais cooperantes.
Atualmente, cada vez mais empresas chinesas começaram a organizar a indústria das películas de alumínio-plástico e a progredir gradualmente na tecnologia das películas de alumínio-plástico.
Entende-se que a mg-crown, Putailai muitas empresas estão em processo de verificação, e na enorme pressão de redução de custos, os fabricantes de baterias soft pack começaram a tentar ter uma maior vantagem de preço de produtos de película de plástico de alumínio de fabricação chinesa.
De acordo com os dados da pesquisa, a demanda por filme plástico de alumínio para baterias de lítio na China deve ultrapassar 200 milhões de metros quadrados em 2022, com um crescimento anual de mais de 40%.
Entretanto, a taxa de localização da película de plástico de alumínio está a aumentar gradualmente e, em 2022, espera-se que a taxa de localização na China exceda 60%, enquanto em 2020, a taxa de localização da película de plástico de alumínio na China é inferior a 30%.
Ayan Chen
Caros leitores, o meu percurso profissional começou com um mestrado em Engenharia Eletrónica, após o qual me concentrei nos sistemas de troca de baterias de lítio. Como engenheiro de uma empresa de baterias de renome, não só contribuí com todo o meu coração para vários projectos bem sucedidos de estações de troca de baterias, como também adquiri uma vasta experiência. Através da minha escrita, pretendo partilhar convosco ideias e conhecimentos sobre a troca de baterias de motociclos.
Película de plástico de alumínio - não se conseguiu a localização de materiais de lítio
A tecnologia de produção de película plástica de alumínio é muito mais difícil do que o diafragma e o eletrólito, materiais catódicose é um material que ainda não foi totalmente localizado nas baterias de lítio.
Nos últimos anos, com o progresso das empresas relacionadas em termos de tecnologia e a melhoria da capacidade de produção, a película de alumínio-plástico embarcou gradualmente na via da localização.
De acordo com as diferentes formas de embalagem, as baterias de iões de lítio podem ser divididas em 3 categorias.
Bateria de lítio cilíndrica com embalagem de aço inoxidável, bateria de lítio quadrada com embalagem de liga de alumínio e bateria de lítio de embalagem macia com embalagem de película de alumínio-plástico.
Devido à flexibilidade da forma e do tamanho, as baterias de lítio de embalagem flexível podem satisfazer os requisitos de maior densidade energética e adaptar-se à tendência de desenvolvimento de baterias "mais finas" e "mais pequenas".
Nos últimos anos, o mercado 3C da China está em expansão e a forte procura a jusante do mercado de veículos de energia nova conduziu ao aumento contínuo da produção e das vendas de baterias de lítio, especialmente o aumento contínuo da procura de baterias de lítio de embalagem flexível, e a película de plástico de alumínio como material de embalagem para baterias de lítio de embalagem flexível começou a receber cada vez mais atenção.
Esta situação proporcionou enormes oportunidades de desenvolvimento para as empresas chinesas de películas plásticas de alumínio, e a investigação e o desenvolvimento da tecnologia correspondente também se tornaram uma tendência em expansão.
Composição da estrutura da película de plástico de alumínio
A embalagem flexível de película de alumínio-plástico pode ser dividida em três camadas, e as camadas são combinadas entre si através de adesivos.
Camada interior - camada multifuncional (espessura 40μm～80μm)
A camada interna foi concebida para o eletrólito das baterias de iões de lítio e tem um papel relativamente bom na estabilidade química. Como camada composta estável e camada de selagem térmica, são utilizados mais materiais de película, como polipropileno, polietileno, copolímero acrílico de etileno, polipropileno ou resina polimérica reticulada iónica, que podem melhorar a resistência do eletrólito do material de embalagem e garantir o desempenho da bateria final e uma vida útil mais longa.
Camada intermédia - camada de barreira (espessura 35μm ~ 40μm)
A camada intermédia de folha de alumínio revestida a carbono é a camada de barreira, cuja principal função é impedir que a água entre na bateria e que o eletrólito se infiltre a partir do interior, pelo que tem de ter um bom desempenho de barreira.
Camada exterior - camada protetora (espessura 15μm～25μm)
A camada exterior é designada por camada protetora porque o material exterior utilizado tem boa resistência ao calor (160°C ± 15°C), resistência ao desgaste, resistência à perfuração e resistência à flexão, pelo que tem boa proteção para a camada de barreira.
Além disso, existem determinados requisitos em termos de capacidade de impressão. Tendo em conta o custo do material da camada exterior, escolhemos normalmente materiais de película de processamento de metais não ferrosos em poliéster e nylon.
Processo de produção de película plástica de alumínio
Na produção, os principais processos utilizados na película de alumínio-plástico são o seco e o térmico.
O processo seco consiste em unir alumínio e polipropileno com adesivo e, em seguida, sintetizar sob pressão seca; o processo térmico consiste em unir alumínio e polipropileno com espuma porosa de polipropileno e, em seguida, sintetizar sob temperatura lenta e aumento de pressão e pressão quente.
As principais vantagens da película de alumínio-plástico de processo seco são o bom desempenho de moldagem profunda, excelente resistência a curto-circuitos, poucos defeitos de superfície e velocidade de fabrico rápida, procedimentos simples e baixo custo.
No entanto, a sua força de descamação é pequena e as propriedades de resistência aos electrólitos e à água têm de ser asseguradas através da adição de adesivos especiais.
A película de alumínio-plástico produzida pelo processo térmico tem uma grande força de ligação entre as camadas de alumínio e de polipropileno, e a sua capacidade de impedir a dissolução do eletrólito e a descamação da camada superficial interna é melhorada. No entanto, este aglutinante especialmente tratado tem de ser fundido a uma temperatura mais elevada para atuar como agente de ligação.
Devido à diferença no coeficiente de encolhimento de cada material, este tende a enrolar-se para dentro durante o arrefecimento e tem um mau aspeto e desempenho de corte. Além disso, o aquecimento torna o material frágil, a sua resistência a curto-circuitos é fraca e o processo de preparação é relativamente complexo.
Em suma, o processo de laminação a seco é mais comum na preparação do processo de película de alumínio-plástico e a aplicação é também mais extensa, como as baterias de telemóveis e outras baterias que requerem um elevado peso energético, veículos eléctricos e outros multiplicadores de grande dimensão, baterias de alta capacidade; a laminação térmica é geralmente utilizada apenas em 3C e noutros campos que não requerem uma elevada capacidade da bateria.
Mercado concorrencial das películas de alumínio-plástico
A barreira técnica da película compósita de alumínio-plástico para baterias de lítio é muito elevada, as empresas chinesas a montante da película de alumínio-plástico de nylon, CPP, folha de alumínio para calandragem, aglutinante e outras matérias-primas, como a autossuficiência, mesmo que a tecnologia de nylon topo de gama tenha sido ultrapassada nos últimos anos, mas o custo mais elevado do CPP, a folha de alumínio continua a depender das importações, e esta é a principal razão pela qual o mercado chinês é ocupado por empresas internacionais há muito tempo.
A DNP, a Showadenko e outras empresas japonesas e coreanas, que ocupam mais de 70% da quota de mercado global, formaram um monopólio de produção e tecnologia no mundo.
Atualmente, a película plástica de alumínio nacional é utilizada principalmente no domínio da eletrónica de consumo 3C de gama baixa, a película plástica de alumínio para eletrónica de consumo 3C de gama alta e a película plástica de alumínio para baterias de bateria de potência suave utilizada por empresas internacionais para fornecer matérias-primas, os produtos de gama alta dependem de um elevado grau de importação.
O desenvolvimento de novos veículos de energia tornar-se-á uma importante força motriz para o boom da indústria de películas de alumínio, e há um enorme espaço para a substituição doméstica de películas de alumínio.
Uma das razões é que as empresas japonesas e coreanas têm uma capacidade limitada de película de plástico de alumínio existente e a taxa de expansão é lenta, pelo que a capacidade não pode acompanhar o rápido desenvolvimento da indústria global de embalagens flexíveis; ao mesmo tempo, a cooperação entre as empresas japonesas e coreanas e os clientes chineses é baixa e os fabricantes chineses têm uma vantagem na segurança da cadeia de abastecimento porque são mais cooperantes.
Atualmente, cada vez mais empresas chinesas começaram a organizar a indústria das películas de alumínio-plástico e a progredir gradualmente na tecnologia das películas de alumínio-plástico.
Entende-se que a mg-crown, Putailai muitas empresas estão em processo de verificação, e na enorme pressão de redução de custos, os fabricantes de baterias soft pack começaram a tentar ter uma maior vantagem de preço de produtos de película de plástico de alumínio de fabricação chinesa.
De acordo com os dados da pesquisa, a demanda por filme plástico de alumínio para baterias de lítio na China deve ultrapassar 200 milhões de metros quadrados em 2022, com um crescimento anual de mais de 40%.
Entretanto, a taxa de localização da película de plástico de alumínio está a aumentar gradualmente e, em 2022, espera-se que a taxa de localização na China exceda 60%, enquanto em 2020, a taxa de localização da película de plástico de alumínio na China é inferior a 30%.