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会员动态 国内首家!扬子石化锂电池隔膜原料生产技术
国内首家!扬子石化锂电池隔膜原料生产技术
  发布日期:2024-06-05

作为国内首家成功开发锂电池隔膜料的生产企业,扬子石化今年前4个月锂电池隔膜料产销量同比增长74%,创历史同期最好水平。这得益于多年来该公司加强技术攻关,形成了具有中国石化自主知识产权的隔膜原料生产技术。

隔膜作为锂电池主要原材料,是锂电池关键的内层组件之一。锂电池隔膜是锂电池正负极之间的一层薄膜,具有大量微孔,在锂电池进行电化学反应时,隔膜可分隔正负极,防止短路现象的发生,同时允许锂离子能够自由传输,维持电池正常工作。性能优异的隔膜对提高锂电池的综合性能至关重要。

然而,受技术水平限制,长期以来国内隔膜企业所用原料只能依靠进口,导致进口料产品价格居高不下,每吨达3.6万元。为此,扬子石化瞄准国际前沿技术,开展新型锂电池隔膜专用料的开发和生产。

然而,新产品的开发并非易事,如同在微米级舞台上“炫技”。

石油经过炼制和裂解工艺加工生成乙烯,再通过催化聚合生成聚乙烯。但从聚乙烯到锂电池隔膜料,还有一系列特殊的指标要求。

锂电池隔膜厚度通常只有3至20微米,分布着大量的纳米级微孔结构。聚乙烯电池隔膜料要设计成什么样的颗粒形态才会更好地溶解,需要什么样的分子结构才能实现更好的分相、成孔和形成需要的取向结构,从而得到高度一致的孔隙率、透气度以及高力学性能的隔膜,满足锂电池对更低的内阻、更长寿命的循环特性以及更高安全性等的需求,这对聚乙烯材料的开发和生产提出了极高的要求。

2013年,扬子石化研究院开展了小试和中试,开始了锂离子电池隔膜用特高相对分子质量聚乙烯专用料的研发。经过技术攻关,研究人员解决了专用催化剂的性能优化、颗粒及形态控制、产品指标一致性等难题。2017年5月,超高相对分子质量聚乙烯隔膜专用料YEV-4500首次实现工业化试生产,产品性能达到进口产品质量标准。

据悉,这是国内首次开发成功锂离子电池隔膜用聚乙烯专用料。

但是,尽管这种材料实现了国产化“零”的突破,其市场推广之路却满是荆棘。

研究人员必须紧跟市场需求,不断革新产品。国内一家隔膜龙头企业愿意给我们半年时间,如果能提供符合他们生产要求的锂电池隔膜料,每年将会给我们产品30%的采购量。试用产品、记录参数、调试生产、改进工艺……在那半年时间里,扬子石化展开了近20轮技改,持续提升产品质量,终于在2019年年底,等到了客户的订单确认。

随着市场开拓取得突破,扬子石化的产品种类也在不断丰富。2019年,该公司成功开发特高相对分子质量的锂电池隔膜专用料YEV-5201T;2020年,开发出试验新型特高相对分子质量锂电池隔膜专用料YEV-060F,并于当年3月完成首次工业化生产;2023年,150万相对分子质量的锂电池隔膜专用料YEV-150F成功产出,经推广形成批量应用。

去年,完成第二套锂电池隔膜料后加工生产线的投用,后加工能力每年达7万吨,全年累计产销锂电池隔膜料2.4万吨,创历史新高。

当前,扬子石化正锚定“基础+高端”,攻关关键核心技术,建立产学研创新联合体,通过优化工艺参数,提高产品质量,使聚乙烯锂电池隔膜料产销量大幅增长。

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