6月20日,由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)主辦的第十一屆“中國(guó)國(guó)際電池技術(shù)交流會(huì)”在深圳會(huì)展中心開幕。本次交流會(huì)以“動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池”為主題,重點(diǎn)關(guān)注了電池應(yīng)用領(lǐng)域。全球50多位電池業(yè)界頂級(jí)專家亮相交流會(huì)并發(fā)表了主題演講,來自50多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的800多名行業(yè)專家、學(xué)者和企業(yè)家與會(huì)。來自日本三菱公司的藤田郁夫先生在CIBF2014中國(guó)國(guó)際電池技術(shù)交流會(huì)上發(fā)表主題演講。以下為演講全文:
藤田郁夫:越來越多的客戶都希望用高能量密度的電池,所以我們?cè)谥圃旄裟さ臅r(shí)候不僅要求更長(zhǎng)的壽命、很好的性能,而且價(jià)格也要低。我們有三種材料,NanoBase2、NanoBase0和NanoBaseX。一些客戶希望使用我們的材料制做隔膜材料,所以我們會(huì)根據(jù)客戶的要求給他們提供隔膜材料。(PPT)這個(gè)就是一個(gè)SEM成像的圖,在切片圖上面我們可以看到這些纖維,厚度一個(gè)比一個(gè)小。我們?yōu)殇囯x子電池制造一些隔膜,但同時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題,就是濕度較高。在解決方面,我們?cè)谥圃斓母裟r(shí)改用陶瓷涂布。
大家都知道非織造隔膜有很多的好處,比如厚度和性能較好,我們同時(shí)也發(fā)現(xiàn)在電池內(nèi)部,非織造隔膜對(duì)于外來顆粒有抗拒作用,通常來說隔膜具有一定的吸水特性,因此我們必須解決這個(gè)問題。當(dāng)然這也取決于應(yīng)用環(huán)境中的濕潤(rùn)程度,所以我們必須告訴客戶如何去更好地了解和處理非織造隔膜,我們還測(cè)試了隔膜的崩潰伏特,比如采用從4~5伏的電壓,對(duì)于其他的制造商而言,其非織造隔膜通常并沒有設(shè)立很高的崩潰電壓,但我們通過加大電壓來測(cè)量我們產(chǎn)品的崩潰值是多少。
日本或歐洲的大電池制造商,都會(huì)投資設(shè)立干燥室,用來在電池設(shè)計(jì)時(shí)考慮溫度對(duì)電池的影像,如果使用我們的隔膜產(chǎn)品,就不需要去投資這樣的干燥室,因此使用我們的隔膜會(huì)降低電池制造商的成本。
我們發(fā)現(xiàn),在80攝氏度時(shí)隔膜沒有產(chǎn)生氣體,這說明它可以很快干燥。其循環(huán)壽命在高溫下也保持了較高的水平,從我們產(chǎn)品和石墨的對(duì)比圖可以看出,我們產(chǎn)品的安全性能是比較高的。我們的非織造隔膜,即使在充放電80%的情況之下,性能仍然優(yōu)良。甚至在110的情況下,性能也依舊穩(wěn)定,這說明它是一種非常安全的材料。
通過非織造隔膜和PE膜以及陶瓷膜的對(duì)比,我們發(fā)現(xiàn),前面兩種材料已經(jīng)著火了,但是最后的NanoBase沒有發(fā)生任何的變化。這樣的抗熱阻性促使我們生產(chǎn)出NanoBaseX-25(厚度為25微米)。通過測(cè)試我們發(fā)現(xiàn),和NanoBase2相比,NanoBaseX-25的性能更為優(yōu)良,即時(shí)在-10攝氏度的情況下它仍然是性能最好的隔膜之一。
下面介紹隔膜的自放電特性,在50攝氏度的情況下,我們的產(chǎn)品、普通PE隔膜以及陶瓷隔膜有不同的特性,當(dāng)溫度是100攝氏度時(shí),雖然電池比較安全,但電池會(huì)變得更熱。所以,雖然非織造隔膜安全性更高,但厚度過大也可能會(huì)出現(xiàn)熱失控的的現(xiàn)象。和傳統(tǒng)的微隔膜相比,我們的非織造隔膜有更高的安全性。非織造隔膜有非常高的熱阻能力,這方面它要比PE要高很多,這也就意味著即使非織造隔膜會(huì)產(chǎn)生晶體,晶體的溫度達(dá)到180攝氏度以上,非織造隔膜依然不會(huì)著火,但可能會(huì)存在熱失控的問題??偟膩碚f非織造隔膜在這方面優(yōu)勢(shì)明顯。
要使用非織造隔膜的話,我們必須在工藝方面有不同創(chuàng)新思路。比如在隔熱、絕緣等工藝方面。我們的非織造隔膜可以帶來非常均勻的電極分布,并將顯示出其他突出特性。