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動(dòng)力鋰電池四大技術(shù)難關(guān)
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時(shí)間：2012-06-18
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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出現這一狀況的的主要原因是六氟磷酸鋰的技術(shù)門(mén)檻相當高。六氟磷酸鋰要求純度高、水分低，但由于產(chǎn)品本身極易吸潮分解，因此生產(chǎn)難度極大，對原料及設備要求苛刻，屬于典型的高科技、高危生產(chǎn)環(huán)境、高難生產(chǎn)的‘三高’技術(shù)產(chǎn)品。六氟磷酸鋰的三大主要原料是五氯化磷、無(wú)水氫氟酸和氟化鋰，其中又以后兩者的生產(chǎn)難度最大，需要國內企業(yè)在生產(chǎn)工藝上取得突破。
隔膜
隔膜在鋰電池中起著(zhù)防止正、負極短路的作用，并在鋰電池充放電過(guò)程中提供鋰離子運輸通道。簡(jiǎn)而言之，隔膜就是一層多孔的塑料薄膜。但它直接影響了電池的容量、循環(huán)性能以及安全性能。在鋰電池的部件中它是技術(shù)含量最高的，占鋰電池成本的20%～30%。而目前我國80%的鋰電池隔膜依靠進(jìn)口。
膜技術(shù)含量高的原因在于它的造孔工藝難度大。目前國際上隔膜的主流產(chǎn)品是經(jīng)橫向和縱向精密拉伸的單層聚丙烯（PP）納米微孔膜、單層聚乙烯（PE）納米微孔膜、PP/PE/PP三層復合納米微孔膜等類(lèi)型。以雙向精密拉伸法來(lái)生產(chǎn)PE、PP隔膜，是一個(gè)多步驟、復雜而精密的加工過(guò)程，包括吹塑、流延制膜、連續精密拉伸等多個(gè)重要環(huán)節。國產(chǎn)隔膜在厚度的均勻度和孔的均勻度上與國外存在很大差距。目前國際和國內市場(chǎng)基本被幾家實(shí)力強大的國外廠(chǎng)商掌控，如美國的卡爾格德（Celgard）、恩特凱（Entek），日本的旭化成、東燃等。
國內許多企業(yè)都在嘗試突破國外技術(shù)壁壘，開(kāi)發(fā)鋰電池隔膜，但難度較大。難度主要體現在以下3個(gè)方面：一是傳統制備隔膜工藝的相關(guān)專(zhuān)利基本被美國和日本的少數企業(yè)所壟斷，我國在生產(chǎn)技術(shù)方面缺乏自主知識產(chǎn)權；二是國內企業(yè)在生產(chǎn)隔膜的關(guān)鍵技術(shù)方面特別是產(chǎn)業(yè)化技術(shù)方面較為欠缺，很多企業(yè)在小試時(shí)往往能夠拿出較好的樣品，但大規模生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)品的一致性較差；三是我國在新工藝、新方法的研究方面與國際同步，但新的工藝往往對設備和工藝過(guò)程控制要求較高，我國的精密加工設備基礎比較薄弱，限制了產(chǎn)業(yè)化。
盡管難度大，但是國產(chǎn)隔膜已經(jīng)開(kāi)始起步?，F在國內一些企業(yè)在國產(chǎn)化方面已取得了一些技術(shù)突破，如深圳市星源材質(zhì)科技股份有限公司、佛山市金輝高科光電材料有限公司、河南新鄉格瑞恩新能源材料股份有限公司等，這些公司都已生產(chǎn)出具有自主知識產(chǎn)權的鋰電池隔膜，但目前大多是供應中、低端市場(chǎng)，還需要膜技術(shù)的進(jìn)一步成熟。
隨著(zhù)新能源汽車(chē)的逐漸推廣，到2012年，預計新能源汽車(chē)將令鋰電池隔膜的需求量翻10倍。解決了隔膜的國產(chǎn)化問(wèn)題，不僅對鋰電池行業(yè)，對整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展都將具有革命性的意義。
負極
負極材料技術(shù)含量比較低，一般用石墨做負極，是國內鋰離子電池四大關(guān)鍵組件中唯一實(shí)現產(chǎn)業(yè)化的材料。
國內企業(yè)在技術(shù)含量低的領(lǐng)域，做得頗有成就。深圳貝特瑞新能源材料有限責任公司、上海杉杉科技有限公司等已經(jīng)躋身世界級公司。其中，深圳貝特瑞市場(chǎng)占有率已居全球第二?？蛻?hù)包括松下、三星、日立、比亞迪等130多家廠(chǎng)商。
但是，石墨負極材料雖成功商品化，可由于碳作為負極總是存在一些難以克服的弱點(diǎn)，未來(lái)肯定要被非碳材料取代。因為石墨在電解液中會(huì )形成鈍化膜，該膜雖可傳遞鋰離子，但會(huì )引起能量的損耗。而且當電池過(guò)充電時(shí)，石墨負極表面會(huì )析出金屬鋰從而引起電池短路。隨著(zhù)溫度的升高，嵌鋰狀態(tài)下的石墨負極將首先與電解液發(fā)生放熱反應，有可能會(huì )生成易燃氣體，發(fā)生燃燒。所以石墨不是最理想的負極材料，尋找性能更為良好的非碳負極材料是鋰離子電池研究的重要課題。
盡管當前人們廣泛研究了各種非碳負極材料，特別是近年來(lái)納米結構的非碳負極材料如錫的復合氧化物、鈦氧化合物及鈦酸鹽類(lèi)化合物等，受到許多鋰電工作者的關(guān)注，但是這些材料還有許多問(wèn)題沒(méi)有解決，仍然無(wú)法大量應用，還需要生產(chǎn)路線(xiàn)和工藝的不斷改進(jìn)。
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