11月20日,中国石化北京化工研究院(以下简称“北化院”)表示,电池软包用流延聚丙烯(CPP)薄膜专用料研发成功。目前该材料已通过3家工厂的材料性能评测,工业化生产CPP薄膜和铝塑膜3万余平,可形成软包铝塑膜整体解决方案。
图片来源:北化院
北化院从2017年起开始研发电池铝塑膜用CPP专用料和薄膜生产技术。通过数年实验探究了影响软包膜耐冲深、热封和耐电解液性能的关键,并通过分子结构设计和结构调控技术研究,开发出锂电池软包CPP系列专用料牌号,实现了工业化生产。
从进度上来看,目前北化院正与多家院校和企业联合攻关进行量产验证,致力于促进原料-CPP薄膜—软包铝塑膜—电池全产业链共同发展。目前软包CPP专用料已工业化生产CPP薄膜和铝塑膜3万余平,铝塑膜性能已达到或部分超过进口产品,实现国产化突破。预计未来随着半固态、固态电池等产品的开发,将在动力及储能电池领域有广阔的应用空间。
图片来源:北化院
电池软包铝塑膜,简称铝塑膜,是一种用于封装锂离子电池的复合软包装外壳材料,常用于软包电池和刀片电池中。软包锂离子电池专用封装材料,起到保护内部电芯、隔绝外界环境的作用。相较钢壳、铝壳等电池壳体材料,软包铝塑膜有着重量轻、比能量高、内阻小、安全性高等优点。
在电池几大材料中,由于开发难度大,有较高的技术壁垒,铝塑膜一直被喻为锂电产业链中“国产化的最后一块高地”,特别是铝塑膜最内层的流延聚丙烯薄膜(CPP)专用料更是一直没有国产化方案,制约了整个行业的发展。
从组成上来看,软包铝塑膜主要由外租层(ON层,尼龙为主)、阻透层(AL层,压延铝箔)、热封层(CPP层)等通过胶黏剂复合而成。
制备方法方面,铝塑膜根据制造工艺不同分为干法和热法两种。
干法工艺为在PP和铝层中间直接加粘结剂直接复合,采用绝缘粘结剂。优势在于防短路性能要好于热法工艺,且粘结剂本身延展性要好于PP层,不需要高温处理不影响成型。
热法工艺为在铝层和CPP层之间用MPP粘结,在一定温度下热压合成。优势在于耐电解液和抗水性方面。
产业链方面,铝塑膜上游主要涉及尼龙、压延铝箔、CPP薄膜、粘合剂、制膜设备等;中游涉及铝塑膜生产企业,目前海外主要有日本DNP、昭和电工,国内主要有紫江新材、新纶新材、明冠新材、璞泰来、道明光学等,下游主要为各大电池企业。
市场方面,据中金公司此前预测,在3C、动力电池、储能电池等领域的渗透率提升带动下,预计至2025年铝塑膜需求将提升至8.7亿平,市场空间超150亿元,CAGR达36.5%。
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