PVDF光伏背板膜生产设备

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供应PVDF光伏背板膜生产设备/PVB胶片膜生产设备/电池隔膜生产设备 离子电池隔膜自动化生产

主要产品有PVDC肠衣膜、保鲜膜生产线，PVDC、EVOH、PA高阻隔多层共挤(可达9-11层)膜生产线包括上吹线、下吹水冷线、流延线、高收缩膜(袋)生产线，安全玻璃夹层膜(PVB)生产线等客户需求的定制产品线。


电池隔膜材料的作用（洛阳易元实业有限公司）


隔膜在电池中的功能主要体现在两个方面：


一是给电池提供安全**。隔膜材料首先必须具备良好的绝缘性，以防止正负极接触短路或是被毛刺、颗粒、枝晶刺穿而出现的短路，因此，隔膜需要具有一定的拉伸、穿刺强度，不易撕裂，并在突发的高温条件下基本保持尺寸的稳定，不会熔缩导致电池的大面积短路和热失控。


二是给电池提供实现充放电功能、倍率性能的微孔通道。因此，隔膜必须是具有较高孔隙率而且微孔分布均匀的薄膜。材料本身的特性和成膜后的孔隙特征制约着电池中离子的迁移，体现在性能参数上就是离子电导率。


电隔膜的发展方向（洛阳易元实业有限公司）


电隔膜是电池中关键的内层组件，能够影响电池的容量、循环性能和充放电电流密度等关键性能。性能优异的隔膜需要隔离正负极防止短路同时还要允许离子的传导，在过度充电或者温度过高时还要具有高温自闭性能来阻断电流防止爆炸，另外还要具有强度高、防火、耐性好、无毒等特点。


受国内新能源电池行业快速发展带动，我国电池隔膜企业不断增加，生产技术获得突破，电池隔膜国产化进程加快。电池隔膜崛起，国产化进程加快。在产能结构上，我国电池隔膜仍以干法工艺为主，2015年湿法隔膜占比为38%，远低于**68%的平均水平。

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近年来随着国内隔膜生产企业在湿法生产工艺上的持续改进，湿法隔膜的产量和性能越来越接近国外企业水平，国内企业纷纷*扩产湿法隔膜，隔膜市场的格局也发生变化。电池隔膜低端产品竞争激烈，高端产品是发展方向。
市场化的隔膜材料主要是以聚乙烯（polyethylene，PE）、聚丙烯（polypropylene，PP）为主的聚烯烃（Polyolefin）类隔膜，其中PE 产品主要由湿法工艺制得，PP 产品主要由干法工艺制得。至于PE 和PP 这两种材料的特性。
总体而言：
①PP 相对更耐高温，PE 相对耐低温；
②PP 密度比PE 小；
③PP 熔点和闭孔温度比PE高；
④PP 制品比PE 脆；
⑤PE 对环境应力更敏感。
主要的隔膜材料产品有单层PP、单层PE、PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆、双层PP/PE、双层PP/PP 和三层PP/PE/PP 等，其中前两类产品主要用于3C 小电池领域，后几类产品主要用于动力电池领域。在动力电池用隔膜材料产品中，双层PP/PP 隔膜材料主要由中国企业生产，在中国大陆使用，这主要是因为目前阶段还没有中国企业能将PP 与PE 制成双层复合膜的技术和能力。而**汽车动力电池使用的隔膜以三层PP/PE/PP、双层PP/PE以及PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆等隔膜材料产品为主。　　与此同时，其他一些新型隔膜材料产品也在不断涌现并开始实现应用，不过，因量少**，主要还是用在动力电池制造领域。这些产品主要有：涂层处理的聚酯膜（PET，Polyethylene Terephthalate）、纤维素膜、聚酰膜（PI）、聚酰胺膜（PA），纶或芳纶膜等等。这些隔膜的优点是耐高温，且具有低温输出、充电循环寿命长、机械强度适中的特点。总的来看，电池隔膜材料产品呈现出明显的多样化发展趋势。

太阳能电池中背板膜有何作用（洛阳易元实业有限公司）
太阳能组件背板膜是对太阳能玻璃层压电池板中的EVA起保护作用，起防水、绝缘、耐老化支撑电池片。
背板膜是TPT三层复合膜，是聚氟乙烯和聚酯的复合膜。太阳电池片背场指背面铝层。

离子电池的应用领域（洛阳易元实业有限公司）



近年来，离子电池的应用范围越来越广泛，电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、装备、航空**等多个领域。目前电池已逐步向电动自行车、电动汽车等领域拓展。


一、电动车的应用


目前我国的电动车大部分还是采用的铅酸电池作为动力。则电池的本身质量就有十几公斤。如果采用离子电池，电池的质量只有约3公斤。所以，离子电池代替电动自行车的铅酸电池是必然趋势，这样电动车的轻快、便捷、安全、廉价将会受到越来越多人士的欢迎。


二、电动汽车的应用


对我国而言，汽车污染日益严重，尾气、噪音等对环境的破坏到了必须加以控制和治理的程度，特别是在一些人口稠密、交通拥挤的大中城市情况变得更加严重。因此，新一代的离子电池因其无污染、少污染、能源多样化的特征在电动汽车行业得到了大力的发展，所以离子电池的应用是解决目前状况的又一良策。


三、航空**的应用


由于离子电池具有很强的优势，**组织也将离子电池应用于**任务中。目前离子电池在航空领域的主要作用是为发射和飞行中的校正、地面操作提供支持;同时有利于提高一次电池的功效并支持夜间作业。


离子电池的应用现状与前景


不断上涨的价格可能对离子电池造成问题，因为成本是阻碍其扩展到可再生能源应用的主要因素。尽管如此，目前并不是离子电池成本的主要因素。用于阴极和电解质，这仅占总成本的一小部分。在这些成分中，加工成本和阴极中钴的成本是主要因素。鉴于离子电池的基本优点，在未来许多年里，离子电池将完全有可能继续主导便携式电化学储能。


由于离子电池是便携式电化学储能的可以选择来源，提高其成本和性能可以较大地扩展其应用范围，并使得依靠储能的新技术成为可能。迄今为止，离子电池的大量研究一直处于电极材料中。具有较高倍率容量、较高充电容量和（对于阴极）足够高的电压的电极可以提高电池的能量和功率密度，并使其更小和更*。


近期，美国西*学的研究团队表示，已经找到了突破目前离子电池充电量和充电速度限制的方法。该新方法不仅让充电量新增了十倍，充电时间也只需原来的十分之一。据悉，该项研究成果对手机、Pad、PC等许多电子产品影响深远，尤其可以解决智能手机电池续航能力不足的软肋，为较终用户供应更多便捷。相关科学家表示，这项技术有望在三到五年内在市场量售。**电池技术发展方向

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美国西*学教授HaroldKung与他的研究团队指出，在充电效率方面，该技术的关键在于离子在石墨烯层间的流动状态离子在其中的流动速度直接影响到充电速度的快慢。而为了加速流动速度，该团队研究出改变石墨烯排列，使其成为数百万个只有10nm~20nm大小的蜂槽型柱状体，制造出更适合离子流动的快速快捷方式。也因为如此，该团队实现将原来电池充电时间缩短到1/10的成绩。



在充电容量方面，该团队研究将小群的硅（Silicon）置入石墨烯层之间，达成提升电池内部离子的密度的效果。归功于石墨烯所供应高延展特性，这样的技术突破也使聚集在电极附近离子更多，也因此使因为硅膨胀所造成的老问题获得解决。如此一来，这颗使用新技术的电池在完全充满电之后，使用时间将可整整维持一周。如今我们即将在双方面都得到较佳表现。Kung表示，因为硅技术的进步，业界获得更高的蓄电密度，甚至就算硅团簇（SiliconClusters）分离也不会造成硅的消失。



新技术仍需完善



不过此技术仍有尚待改进之处新电池会在充电150次后，效率急剧下降。但Kung也指出新增电池的充电保持（ChargeRetention）能力将足以弥补这样的缺点，即使仍维持150次的充电次数表现，但寿命也可达一年或更久，更别说电池在此之后仍拥有现有离子电池的五倍效率。



另据悉，虽然该技术被认为是电池技术领域的开创性重大突破，已将蓄电密度提高到了理论极限值的八成左右，在工程上算是**了，但目前该项目还要大笔投资来量产。（文章摘自engadget《Researchersincreasechargingcapacity,speedoflithiumionbatteriesbyafactoroften》）。

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一、聚合物电池概述

聚合物电池一般指聚合物离子电池。



根据离子电池所用电解质材料的不同，离子电池分为液态离子电池（LiquifiedLithium-IonBattery，简称为LIB）和聚合物离子电池（polymerLithium-IonBattery，简称为pLB）或塑料离子电池（plasTIcLithiumIonBatteries，简称为pLB）。聚合物离子电池所用的正负极材料与液态离子都是相同的，正极材料分为钴酸、锰酸、三元材料和磷酸铁材料，负极为石墨，电池工作原理也基本一致。它们的主要区别在于电解质的不同，液态离子电池使用液体电解质，聚合物离子电池则以固体聚合物电解质来代替，这种聚合物可以是“干态”的，也可以是“胶态”的，目前大部分采用聚合物凝胶电解质。


聚合物电池分类：

固体：



固体聚合物电解质离子电池电解质为聚合物与盐的混合物，这种电池在常温下的离子电导率高，可在常温下使用。



凝胶：



凝胶聚合物电解质离子电池即在固体聚合物电解质中加入增塑剂等添加剂，从而提高离子导电率，使电池可在常温下使用。



聚合物：



由于用固体电解质代替了液体电解质，与液态离子电池相比，聚合物离子电池具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点，因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳，从而可以改善整个电池的比容量；聚合物离子电池还可以采用高分子作正极材料，其质量比能量将会比目前的液态离子电池提高20%以上。聚合物离子（polymerLithium-IonBattery）电池具有小型化、薄型化、轻量化的特点。因此，聚合物电池在市场占有会逐渐增多。


聚合物电池原理：

离子电池目前有液态离子电池（LIB）和聚合物离子电池（pLB）两类。其中，液态离子电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用化合物LiCoO2，LiNiO2或LiMn2O4，负极采用碳层间化合物LixC6，典型的电池体系为：



聚合物离子电池的原理与液态相同，主要区别是电解液与液态不同。电池主要的构造包括有正极、负极与电解质三项要素。所谓的聚合物离子电池是说在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材料做为主要的电池系统。而在目前所开发的聚合物离子电池系统中，高分子材料主要是被应用于正极及电解质。正极材料包括导电高分子聚合物或一般离子电池所采用的无机化合物，电解质则可以使用固态或胶态高分子电解质，或是**电解液，一般离子技术使用液体或胶体电解液，因此需要坚固的二次包装来容纳可燃的活性成分，这就增加了重量，另外也限制了尺寸的灵活性。



新一代的聚合物离子电池在形状上可做到薄形化（ATL电池较薄可达0.5毫米，相于一张卡片的厚度）、任意面积化和任意形状化，大大提高了电池造型设计的灵活性，从而可以配合产品需求，做成任何形状与容量的电池，为设备开发商在电源解决方案上提供了一些设计灵活性和适应性，以较大化地优化其产品性能。同时，聚合物离子电池的单位能量比目前的一般离子电池提高了20%，其容量、与环保性能等方面都较离子电池，有一些改善。


聚合物电池优缺点：优点：

1.单体电池的工作电压高达3.6v~3.8v远**镍氢和镍镉电池的1.2V电压。



2.容量密度大，其容量密度是镍氢电池或镍镉电池的1.5~2.5倍，或者更高。



3.自放电小，在放置很长时间后其容量损失也很小。



4.寿命长，正常使用其循环寿命可达到500次以上。



5.没有记忆效应，在充电前不必将剩余电量放空，使用方便。



6.安全性能好



聚合物电池在结构上采用铝塑软包装，有别于液态电芯的金属外壳，一旦发生安全隐患，液态电芯*爆炸，而聚合物电芯较多只会气鼓。



7.厚度小，能做得更薄



**薄，电池能够组装进中。普通液态电采用先定制外壳，后塞正负极材料的方法，厚度做到3.6mm以下存在技术瓶颈，聚合物电芯则不存在这一问题，厚度可做到1mm以下，符合时下手机需求方向。



8.重量轻



采用聚合物电解质的电池*金属壳来作为保护外包装。聚合物电池重量较同等容量规格的钢壳电轻40%，较铝壳电池轻20%。



9.容量大



聚合物电池较同等尺寸规格的钢壳电池容量高10～15%，较铝壳电池高5～10%，成为彩屏手机及彩信手机的可以选择，现在市面上新出的彩屏和彩信手机也大多采用聚合物电芯。



10.内阻小



聚合物电芯的内阻较一般液态电芯小，目前国产聚合物电芯的内阻甚至可以做到35mΩ以下，较大的减低了电池的自耗电，延长手机的待机时间，完全可以达到与国际接轨的水平。这种支持大放电电流的聚合物电更是遥控模型的理想选择，成为较有希望替代镍氢电池的产品。



11.形状可定制



制造商不用局限于标准外形，能够经济地做成合适的大小。聚合物电池可根据客户的需求增加或减少电芯厚度，开发新的电芯型号，价格*，开模，有的甚至可以根据手机形状量身定做，以充分利用电池外壳空间，提升电池容量。



12.放电特性佳



聚合物电池采用胶体电解质，相比液态电解质，胶体电解质具有平稳的放电特性和更高的放电平台。



13.保护板设计简单



由于采用聚合物材料，电芯不起火、不爆炸，电芯本身具有足够的安全性，因此聚合物电池的保护线路设计可考虑省略pTC和保险丝，从而节约电池成本。


缺点：

1.电池成本高，电解质体系提纯困难。



2.需要保护线路控制，过充或者过放都会使电池内部化学物质的可逆性遭到破坏，从而严重影响电池的寿命。


二、磷酸铁电池概述

磷酸铁电池，是指用磷酸铁作为正极材料的离子电池。离子电池的正极材料主要有钴酸、锰酸、镍酸、三元材料、磷酸铁等。其中钴酸是目前绝大多数离子电池使用的正极材料。


离子电池是现代高性能电池的代表，由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个主要部分组成。其中，隔膜是一种具有微孔结构的薄膜，是离子电池产业链中较具技术壁垒的关键内层组件，在电池中起到如下两 个主要作用：a、隔开电池的正、负极，防止正、负极接触形成短路；b、薄膜中的微孔能够让离子通过，形成充放电回路。


电池隔膜生产工艺复杂、技术壁垒高

高性能电池需要隔膜具有厚度均匀性以及优良的力学性能（包括拉伸强度和抗穿刺强度）、透气性能、理化性能（包括润湿性、化学稳定性、热稳定性、安全性）。据了解，隔膜的优异与否直接影响电池的容量、循环能力以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。

电池隔膜具有的诸多特性以及其性能指标的难以兼顾决定了其生产工艺技术壁垒高、研发难度大。隔膜生产工艺包括原材料配方和快速配方调整、微孔制备技术、成套设备自主设计等诸多工艺。其中，微孔制备技术是电池隔膜制备工艺的核心，根据微孔成孔机理的区别可以将隔膜工艺分为干法与湿法两种。

干法隔膜按照拉伸取向分为单拉和双拉

干法隔膜工艺是隔膜制备过程中较常采用的方法，该工艺是将高分子聚合物、添加剂等原料混合形成均匀熔体，挤出时在拉伸应力下形成片晶结构，热处理片晶结构获得硬弹性的聚合物薄膜，之后在一定的温度下拉伸形成狭缝状微孔，热定型后制得微孔膜。目前干法工艺主要包括干法单向拉伸和双向拉伸两种工艺。

干法单拉

干法单拉是使用流动性好、分子量低的聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）聚合物，利用硬弹性纤维的制造原理，先制备出高取向度、低结晶的聚烯烃铸片，低温拉伸形成银纹等微缺陷后，采用高温退火使缺陷拉开，进而获得孔径均一、单轴取向的微孔薄膜。

干法单拉工艺流程为：

1）投料：将PE或PP及添加剂等原料按照配方预处理后，输送至挤出系统。

2）流延：将预处理的原料在挤出系统中，经熔融塑化后从模头挤出熔体，熔体经流延后形成特定结晶结构的基膜。

3）热处理：将基膜经热处理后得到硬弹性薄膜。

4）拉伸：将硬弹性薄膜进行冷拉伸和热拉伸后形成纳米微孔膜。

5）分切：将纳米微孔膜根据客户的规格要求裁切为成品膜。



干法单拉工艺流程

干法双拉

据了解，干法双拉工艺是中科院化学研究所开发的具有自主知识产权的工艺，也是中国特有的隔膜制造工艺。由于PP的β晶型为六方晶系，单晶成核、晶片排列疏松，拥有沿径向生长成发散式束状的片晶结构的同时不具有完整的球晶结构，在热和应力作用下会转变为更加致密和稳定的α晶，在吸收大量冲击能后将会在材料内部产生孔洞。该工艺通过在PP中加入具有成核作用的β晶型改性剂，利用PP不同相态间密度的差异，在拉伸过程中发生晶型转变形成微孔。

干法双拉工艺流程为：

1）投料：将PP及成孔剂等原料按照配方预处理后输送至挤出系统。

2）流延：得到β晶含量高、β晶形态均一性好的PP流延铸片。

3）纵向拉伸：在一定温度下对铸片进行纵向拉伸，利用β晶受拉伸应力易成孔的特性来致孔。

4）横向拉伸：在较高的温度下对样品进行横向拉伸以扩孔，同时提高孔隙尺寸分布的均匀性。

5）定型收卷：通过在高温下对隔膜进行热处理，降低其热收缩率，提高尺寸稳定性。

湿法隔膜按照拉伸取向是否同时分为异步和同步

湿法工艺是利用热致相分离的原理，将增塑剂（高沸点的烃类液体或一些分子量相对较低的物质）与聚烯烃树脂混合，利用熔融混合物降温过程中发生固-液相或液-液相分离的现象，压制膜片，加热至接近熔点温度后拉伸使分子链取向一致，保温一定时间后用易挥发溶剂（例如二和三）将增塑剂从薄膜中萃取出来，进而制得的相互贯通的亚微米尺寸微孔膜材料。湿法工艺适合生产较薄的单层PE隔膜，是一种隔膜产品厚度均匀性更好、理化性能及力学性能更好的制备工艺。根据拉伸时取向是否同时，湿法工艺也可以分为湿法双向异步拉伸工艺以及双向同步拉伸工艺两种。湿法异步拉伸工艺流程为：

1）投料：将PE、成孔剂等原料按照配方进行预处理输送至挤出系统。

2）流延：将预处理的原料在双螺杆挤出系统中经熔融塑化后从模头挤出熔体，熔体经流延后形成含成孔剂的流延厚片。

3）纵向拉伸：将流延厚片进行纵向拉伸。

4）横向拉伸：将经纵向拉伸后的流延厚片横向拉伸，得到含成孔剂的基膜。

5）萃取：将基膜经溶剂萃取后形成不含成孔剂的基膜。

6）定型：将不含成孔剂的基膜经干燥、定型得到纳米微孔膜。

7）分切：将纳米微孔膜根据客户的规格要求裁切为成品膜。

主要产品有PVDC肠衣膜、保鲜膜生产线，PVDC、EVOH、PA高阻隔多层共挤(可达9-11层)膜生产线包括上吹线、下吹水冷线、流延线、高收缩膜(袋)生产线，安全玻璃夹层膜(PVB)生产线等客户需求的定制产品线。