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锂电池铝塑膜产业链结构分析

2018-04-16 18:54      责任编辑:柳芙蕖    来源:www.newsijie.com    点击:
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        相较于钢壳、铝壳或塑料壳等包装材料,铝塑膜具备质量轻、厚度薄、外形设计灵活等优势,在3C消费电子、动力电池、储能等许多领域得到了广泛应用。

        从产业链来看,锂电池铝塑膜上游原材料主要包括铝箔、ON、CPP、接着剂等,中游产业主要为国内外锂电池铝塑膜供应厂,下游主要应用消费类电子、新能源产业等。

锂电池铝塑膜产业链分析
锂电池铝塑膜产业链分析
资料来源:新思界项目组统计整理
 
        1、上游原材料分析

        锂电池铝塑膜主要的结构有四层,包括铝箔、尼龙层、CPP膜以及接着剂。在锂电池铝塑膜生产中,对以上原材料的技术要求比较高,这也成为限制我国国内锂电池铝塑膜行业发展的重要因素。我国一些锂电池铝塑膜生产企业在原材料采购方面依赖于进口。

        (1)铝箔

        铝箔是一种用金属铝直接压延成薄片的烫印材料,其烫印效果与纯银箔烫印的效果相似,故又称假银箔。铝箔具有质地柔软、延展性好等优点,因其优良的特性,广泛用于食品、饮料、香烟、药品、照相底板、家庭日用品等领域,通常用作其包装材料以及电解电容器材料。铝箔按厚度差异可分为厚箔、单零箔和双零箔。厚箔是厚度为0.1-0.2mm的箔,单零箔是厚度为0.01mm和小于0.1mm的铝箔。双零箔就是在其厚度以mm为计量单位时小数点后有两个零的箔,通常为厚度小于0.01的铝箔,即0.005-0.009mm的铝箔。而生产锂电池铝塑膜中使用的铝箔一般为40微米的铝箔,属于单零箔。

        (2)尼龙层

        尼龙具有很多的特性,因此,在汽车、电气设备、机械部构、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用。尼龙作为结构性材料,在强度、耐热性、耐寒性等方面性能优良,尼龙层在锂电池铝塑膜中起到了结构支撑的作用。

        (3)CPP膜

        CPP薄膜即流延聚丙烯薄膜,按用途不同可分为通用CPP薄膜、镀铝级CPP薄膜和蒸煮级薄膜等。CPP薄膜的主要特性包括:与LLDPE、LDPE、HDPE、PET、PVG等其他薄膜相比,成本更低,产量更高;比PE薄膜挺度更高;水气和异味阻隔性优良;多功能,可作为复合材料基膜;可进行金属化处理。受以上特性的影响,CPP薄膜适合应用于作为镀铝膜,是生产锂电池铝塑膜的重要原材料。CPP膜在锂电池铝塑膜中起到的主要作用是热封,热封使锂电池具有封闭性好、抗腐蚀、不流液、抗震性强、外观美观等性能,能有效延长其使用寿命。

        (4)接着剂

        锂电池铝塑膜中使用的接着剂就是胶水,一般来说采用干法制作的锂电池铝塑膜需要使用到胶水,而采用热法制作的锂电池铝塑膜不用胶水。在铝塑膜生产中使用的胶水质量、性能要求特别高,一般是由锂电池铝塑膜生产企业与胶水生产企业共同研发出来的,具体制备方法属于商业机密。胶水的耐电解液腐蚀的性能较差,一定程度上影响了锂电池铝塑膜的使用。

        2、铝塑膜生产企业分析

        (1)铝塑膜国外生产企业

        国外知名的锂电池铝塑膜生产企业有日本昭和电工株式会社、大日本印刷株式会社(DNP)、日本藤森、日本住友等,通过代理商模式在中国市场进行销售。

        (2)铝塑膜国内生产企业

        受技术等方面因素的影响,目前我国具有生产技术并能够投入量产,实际供应锂电池生产厂家的铝塑膜生产企业并不多,主要有:江苏中金玛泰医药包装有限公司、佛山鑫烨包装材料科技有限公司、上海紫江集团股份有限公司、连云港申元电子科技有限公司。

        在技术方面,国内生产企业主要采取三种方法进行技术合作:

        其一,以高校为依托,企业与高校共同进行技术研发,如连云港申元电子科技有限公司。

        其二,企业进行自主研发,如上海紫江集团股份有限公司,该企业在技术方面进行自主研发,目前拥有两项技术专利,包括“一种锂电池软包装膜”以及“一种表面亚光锂电池软包装膜”。该公司技术研发的主要人员为:贺爱忠、晁承鹏、沈均平。

        其三,与国外铝塑膜生产企业合作,引进国外先进生产技术。如江苏中金玛泰医药包装有限公司,该公司的前身为连云港中金医药包装有限公司,主要与华南理工大学的徐世爱教授进行技术合作,2004年该公司更名为江苏中金玛泰医药包装有限公司,与日本玛泰进行技术合作。

        3、下游应用领域分析

        锂电池分类如下图所示,铝塑膜并非应用于所有的锂电池,目前其主要应用于液态锂离子电池以及聚合物锂离子电池中。从本质上来看,聚合物锂离子电池也属于一种液态锂离子电池,因此锂电池铝塑膜的主要下游应用领域为锂离子电池。

锂电池具体分类
锂电池具体分类
资料来源:新思界项目组统计整理
 
        (1)液态锂离子电池铝塑膜

        根据锂离子电池所用电解质材料的不同,锂离子电池可以分为液态锂离子电池以及聚合物锂离子电池。液态锂离子电池的外壳主要采用不锈钢或者铝塑膜包装。铝塑膜作为软包装材料是与电池内部的材料直接连在一起的,电解液会浸润到铝塑膜的内层。因此,它对电池性能有重要的影响。铝塑膜是通过对水、氧阻隔来保护电池的内容物,一旦电池中水、氧达到一定的程度,电池容量将变小,电池鼓气,循环寿命下降和其它电化学性能不同程度的降低,严重的使电池失效。除此,铝塑膜材料中的有机物可能溶解于电解液中产生化学反应,也会破坏电池的性能;总之,软包装材料性能的好坏直接影响到电池的性能。

        液态锂离子电池由于重量轻、电压高、容量大、寿命长(大于1000次)、自放电低、无记忆效应等,目前在手机、笔记本电脑、便携式摄像机、军用便携工具、DVD影碟机乃至于电动车等电池应用领域居于绝对的优势地位和前景。

        (2)聚合物锂离子电池

        液态锂离子电池和聚合物锂离子电池之间的主要区别在于电解质的不同,液态锂离子电池使用的是液体电解质,而聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替。聚合物锂离子电池按照电解质的状态可以分为:固体聚合物电解质锂离子电池、凝胶聚合物电解质锂离子电池以及聚合物正极材料的锂离子电池。

        目前国内的聚合物锂离子电池多数仅仅是软包电池,采用铝塑膜做外壳,但电解液并没有改变。这种电池同样可以薄型化,其低温放电特性比聚合物电池更好,而材料能量密度则与液态锂电池、普通聚合物电池基本一致,但因为使用了铝塑膜,因此比普通液态锂电更轻。安全方面,当液体沸腾时铝塑膜自然破裂,因此采用铝塑膜进行包装的聚合物锂离子电池安全性更高。
 
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关键字: 产业链 铝塑膜 新能源 锂电池 消费类电子