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铝塑膜,改变电池封装未来

2019-04-08   点击量:358

一直以来,我们所见到的电池,外壳往往都是钢壳或者铝壳封装。然而,随着时代和科技的发展。电池外壳封装,逐渐采用一种叫“铝塑膜”的材料,对电池封装软包化。目前,我国对这方面的应用,体现最多的地方,在3C消费产品所使用的各类锂电池


软包电池


可能很多人,对此会想:钢/铝制外壳,要比软化外壳,更结实坚固呀,为什么还要用铝塑膜来软化封装外壳?!


1、其实不然,钢壳/铝壳固然看起来比铝塑膜要坚硬。实则把电池外部形状固化,内部空间限制。如果电池使用不当,造成电池内部热失控。引发电解液激烈燃烧,气体急剧膨胀,在有限的空间内,必然容易引发锂电池爆炸。而且钢/铝,都进金属外壳,一旦受外力撞击,也很容易刺破电池内部,造成电池极间短路,引起安全不确定性。


软包电池,外壳软、更有可塑性。即使电池发生热失控或者,也无非是鼓气、破裂。


2、钢壳/铝壳,重量比铝塑膜要重得多;钢/铝壳,壳壁更厚,占用电池宝贵的体积空间。而通过铝塑膜软包锂电池,刚好能弥补钢壳/铝壳电池结构这个缺点。在相同的占用体积下,容纳更高的体积能量密度。增大电池容量。


3、用铝塑膜软包电池,具有良好的柔韧性、可塑性。有利于锂电池做得更单薄。更能根据使用情况,调整电池相应形状。


钢制电池外壳


然而,就是这么简单的一层膜,其实不简单。铝塑膜,大体由外三层材料组成——阻层、阻透层、内层。然而对材料各技术指标,阻隔性、冷冲压成型性、耐穿刺性、耐电解液、绝缘性等要求极高。


我国的铝塑膜,存在耐电解液、冲深度还不够的问题。冲深——国内在5MM左右,国外已在8~12MM;铝塑膜厚度——国内最薄只能做到70μm,日本则能做到40μm。


来源网络


另外,我国的铝塑膜与国外差距,还表现在:压延铝箔总量占全球一半。但铝箔表面的处理,工艺落后、最后造成,铝箔耐折度不及日本水平。(采用水洗除油工艺和“铬酐”钝化处理、污染大、产生铝箔“氢脆”);胶粘剂质量相对差,容易出现分层剥离;层状结晶等相关问题。


铝塑详细结构


铝塑膜材料,被誉为锂电池综合技术皇冠上的明珠。相比正极、负极,电解液、隔膜,技术难度更大。


目前核心技术掌握在日韩少数几家企业手里。日本印刷株式会社(DNP)、日本昭和电工,掌握着全球70%铝塑膜市场占有率。其次,日本凸版印刷株式会社(T&t)、韩国栗村。


我国的铝塑膜,在国内只有不到10%的市场占有率。而且大部分都应用在3C产品低端市场。绝大部分需要进口。


差距明显!


2017年铝塑膜市场结构


韩国LG化学,更是2018年3月份发布,全球首次、实现铝塑膜、软包锂电池NCM811,应用到乘用电动汽车上。实现,高能量密度锂电池软包化、批量化的企业!


目前,锂电池软包是一种趋势。而国产铝塑膜的软包电池主要还应用在,3C产品领域;在动力电池方面,国产铝塑膜应用几乎为零。


然而,我国现阶段,新能源锂电池产业迅猛发展。动力锂电池软包化是趋势,这给铝塑膜应用带来广阔的市场需求。根据公开数据显示:2017年,我国锂电池铝塑膜同比增长47%。预计未来5年,软包电池与铝塑膜需求量,将从26GWh和1.2平方米,增长至94GWh和2.8亿平方米。这将是一个巨大的规模市场效益。


铝塑膜市场规模


面对于此,我国已经锂电池全产业链,岂能在这个环节,受制于人,岂能将市场拱手于人!


国内企业在行动。


一方面,走自主研发。例如,道明光学,通过自主创新,成为国内极少数能量产铝塑膜的企业。明冠新材,自主研发,使铝塑膜在外观、冲深成型、裁切性、耐电解液、阻水性,得到综合性能提升。


紫江企业、璞泰来等企业也通过自主研发,也逐步进入消费锂电领域。


二方面,外延并购。例如,新纶科技,收购日本图版印刷株式会。利用成熟铝塑膜资产,实现快速导入动力电池市场。


描来源网络


根据公开资料,2016,我国动力电池软软包率12%。而目前,万向A123、微宏动力、国能、捷威、多氟多、天劲股份,都将软包动力电池做为选择。并且,不断扩产。预计,软包电池未来市场渗透率将超50%。如果两者,有效结合,这给国内软包铝塑膜发展,将是机遇!


总之,我国各企业,对软包锂电池,对铝塑膜软包电池基础材料,已经引起相当重视。虽然底子差,但整个产业链,都在积极推进!随着时间演绎,一定能一步一个脚印完善各方面技术指标。相信能够早日打破软包电池铝塑膜这个瓶颈!让我们拭目以待!


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