凭借高纯度和一流的机械特性、热性能以及化学特性,GUR® UHMW-PE(超高分子量聚乙烯)可用于制造高能量密度,适合快速充电的锂离子电池,帮助电动汽车行业实现高安全和高性能之间的理想平衡。
多年来,塞拉尼斯一直坚持追求卓越,创新发展,可提供高纯度、高生产效率的UHMW-PE,以确保电池质量。
隔膜在锂离子电池中起着至关重要的作用。这种具有多孔隙结构的薄膜(一般小于20 μm),被置于锂离子电池的阳极和阴极之间,在确保锂离子快速通过的同时,物理性隔离阳极和阴极,以防止短路。同时,隔膜必须具备良好的机械强度,以确保电池在全生命周期保持性能,并且在遭遇到车祸等极端困境下,也能保证人员安全。此外,隔膜的孔隙结构对电芯的充电速度和使用寿命也有很大影响。需要指出的是,市场对于新一代隔膜的要求变得更加多元和严苛,比如加强隔膜的断路效应,这是一种重要的安全机制,有助于防止电池发生故障。
虽然用高密度聚乙烯(HDPE)或聚丙烯(PP)制造隔膜更简单,但这种隔膜的机械强度不如用GUR® UHMW-PE生产的隔膜。此外,GUR® UHMW-PE制成的隔膜具有更复杂的孔隙结构,可以延长锂离子电芯的使用寿命。
相较于其他大多数聚合物,GUR® UHMW-PE聚合物链要长得多,因此其穿刺强度极高。穿刺强度是隔膜至关重要的一项性能,因为电池的安全性取决于隔膜所提供的绝缘性。凭借高强度特性,GUR® UHMW-PE制造的隔膜不仅更薄,而且其穿刺强度也不受任何影响。隔膜更薄意味着它们在锂离子电芯中所需要的占用空间更小,因此可以实现更高的能量密度,并最终提升电动汽车的续航能力。
“纯度”是锂离子电芯材料的另一大关键要求。即使是微量的杂质也会导致电芯制造出现问题,并缩短电芯的使用寿命。多年来,塞拉尼斯一直在优化GUR® UHMW-PE的生产工艺,从原材料到催化剂,从聚合到包装,所有工序都致力于实现产品的高纯度。
塞拉尼斯的生产工艺最大限度地减少了产品中金属颗粒的来源。严格的质量检测(包括金属检测)确保我们的产品符合所有特定要求。
我们专有的催化剂技术赋予GUR® UHMW-PE独特的颗粒形态,以便更轻松地将产品加工成缺陷更少的隔膜,从而提高电芯制造效率并延长电芯的使用寿命。
此外,塞拉尼斯还致力于开发可持续的解决方案。我们的最新研发成果包括一种可持续的GUR® UHMW-PE产品:GUR® ECO-B,它采用生物质量平衡法,含有可再生成分并且可减少二氧化碳足迹,从而确保电动汽车生产工艺的每道工序都具有可持续性。
图1:GUR® UHMW-PE因颗粒形态独特而拥有较大的表面积,所以更易溶解于隔膜制造过程中使用的工艺油,从而提高膜生产工艺效率,并减少缺陷数量。
为电动汽车行业提供支持
自GUR® UHMW-PE问世以来,塞拉尼斯不断地对这种材料进行改进和优化,以满足现代应用在当下和未来的需求。现在,我们为您提供专为高端应用打造的广泛超高分子量聚乙烯产品组合,让您在每一步都获得个性化支持,让您实现设计自由。
GUR® UHMW-PE的分子量从400K g/mol到10M g/mol不等,可以灵活适应客户的不同工艺,让您随心所欲地进行设计,最大限度提高生产率。我们坚持不懈地开展创新,成功缩短充电时间,提高续航里程和安全性能,膜厚度也减少了四分之三。使用GUR® UHMW-PE,可以用更少的材料满足同等的强度要求。
我们的生产基地分布在全球三大战略要地,从而更方便地为各地区客户提供服务。如今,我们正大力投资产能扩建,以满足蓬勃发展的市场对GUR® UHMW-PE日益增长的需求。
质量和性能久经考验的GUR® UHMW-PE仍然充满了发展潜力。自问世以来,我们不断地优化这款独特的材料,不仅取得了显著的成果,而且我们还会继续保持创新,以满足未来的需求。作为唯一一家业务遍布全球的超高分子量聚乙烯供应商,我们致力于为您提供最新的可持续材料创新,让您能够专注于至关重要的电池设计。
原文始发于微信公众号(塞拉尼斯工程材料):高强超薄隔膜的选择:用于电动汽车锂离子电池的GUR® UHMW-PE