星和科技平翔博士：芳綸隔膜具有較好的耐熱阻燃性能
隔膜是影響鋰電池質(zhì)量性能的重要部件之一，電動(dòng)航空市場(chǎng)對(duì)電池隔膜產(chǎn)品的穩(wěn)定性、一致性、經(jīng)濟(jì)性及安全性提出了更高的要求。芳綸涂覆隔膜相較于傳統(tǒng)隔膜，具有更優(yōu)的熱性能、更輕的比重，能提高電池的品質(zhì)安全性以及制造效率。
圖為煙臺(tái)星和電池材料科技有限公司首席科學(xué)家平翔博士演講
在日前舉行的電動(dòng)航空及下一代電池技術(shù)(CIBF2025深圳)交流會(huì)上，煙臺(tái)星和電池材料科技有限公司首席科學(xué)家平翔博士，作主題為《芳綸涂覆隔膜產(chǎn)品與應(yīng)用》的演講。
“芳綸屬于國(guó)家戰(zhàn)略性材料，目前鋰電行業(yè)大量使用的有間位芳綸和對(duì)位芳綸兩種，其主要性能優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在高耐熱、絕緣阻燃。”平翔指出，也正是因?yàn)檫@些特性，芳綸與隔膜的基材相結(jié)合能夠形成更好的涂層。
據(jù)介紹，基于間位芳綸和對(duì)位芳綸各自的性能，星和科技目前主推有THM/C和THCP兩個(gè)芳綸隔膜系列產(chǎn)品。THM/C是間位芳綸產(chǎn)品，結(jié)合了常規(guī)陶瓷涂覆的耐熱性，還有間位芳綸本身破膜高溫度和在電池體系的浸潤(rùn)特性。THCP是采用對(duì)位芳綸混合陶瓷，是一種混合涂層，借助一部分陶瓷去實(shí)現(xiàn)造孔性能和低阻抗。
“這兩種解決方案最大的差異，在于一個(gè)是分層一個(gè)是混涂。相對(duì)來(lái)說(shuō)，THCP對(duì)位芳綸結(jié)構(gòu)更加規(guī)整，耐溫性破膜溫度會(huì)更高。”平翔表示，在電池能量密度要求很高的情況下，極度壓縮涂層厚度可以實(shí)現(xiàn)一定破膜溫度的提升。通常，隔膜涂覆和基膜破膜溫度為150℃，這種方案可以提高至少200℃的起始破膜溫度，這就兼顧了能量密度和安全等性能。
芳綸隔膜還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)閷儆诜枷阕寰埘０返捏w系，它和碳酸酯電解液的親和性更好，所以電解液浸潤(rùn)和爬升都會(huì)有優(yōu)勢(shì)，在特殊情況下也具有良好的倍率放電、倍率充電性能。“高浸潤(rùn)芳綸涂層對(duì)于浸潤(rùn)均勻性、電流密度均勻性會(huì)有很好提升，改善不均勻電流密度導(dǎo)致的可能析鋰情況。”平翔進(jìn)一步表示。
據(jù)介紹，目前星和科技的芳綸隔膜產(chǎn)品主要應(yīng)用在3C、動(dòng)力電池、低空載人飛行器，還有UPS儲(chǔ)能等領(lǐng)域。星和科技是由泰和新材與星源材質(zhì)于2023年共同合資成立。
泰和新材主要從事芳綸和氨綸的研發(fā)生產(chǎn)制造銷(xiāo)售，在芳綸領(lǐng)域有產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)，業(yè)務(wù)涵蓋原料單體、合成、溶劑回收以及應(yīng)用等各個(gè)環(huán)節(jié);星源材質(zhì)則是隔膜行業(yè)的代表型企業(yè)。“所以我們結(jié)合了泰和在芳綸領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)和星源在基膜市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)。”平翔表示。
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