从包装到电池核心!BOPA膜材凭啥成固态电池“防护铠甲”

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电子发烧友网综合报道

近期,中仑新材在互动平台表示,公司研发的固态电池专用BOPA膜材已取得关键突破,该产品作为铝塑膜的最外层应用于固态电池领域,目前正处于市场推广阶段。这一消息引起了市场的注意。

 

BOPA双向拉伸聚酰胺薄膜凭借独特的理化性质,正从传统包装领域跨界成为固态电池封装环节的核心材料

 

BOPA 膜材的核心竞争力源于其经双向拉伸工艺赋予的优异性能。分子链排列经过双向拉伸后呈高度取向,结晶度迅速提升,带来两倍于普通尼龙的拉伸强度,穿刺强度更是聚烯烃类薄膜的三倍以上。与此同时,尼龙本身极性酰胺基团致密,氧气和水蒸气透过率远低于PP、PE,却又比金属箔轻得多。

 

这种韧性阻隔轻质的组合,恰好命中固态软包电池的两个死穴一是封装层必须足够薄,以挽回固态电解质本身厚度增加导致的能量密度损失;二是封装层必须在极端温度、机械冲击和化学侵蚀下保持完整,否则所谓不起火、不爆炸的固态安全优势将化为泡影。

 

在传统的液态锂离子软包电池中,铝塑膜的经典结构为“PP-铝箔-PP”三层共挤,外层再复合一层PET用以印刷和抗磨。然而固态电池的工作温度区间更宽,电解质层脆性更大,热压封装时封口温度往往比液态体系高20℃以上,PET在高温下易收缩起皱,阻隔性也随结晶度下降而衰减。

 

于是,BOPA被推到外层舞台:它能在150℃下保持尺寸稳定,拉伸模量仍维持在2GPa以上,可让铝塑膜整体厚度从110μm压缩到90μm,却使跌落高度从1.2m提升到1.8m,水蒸气透过率反而下降30%。对于车企而言,这意味着同样体积的电池包可以多装5%的电芯,同时通过更严苛的针刺、挤压、跌落法规测试。

 

市场格局上,BOPA膜曾长期被日本尤尼吉可、东丽、美国Mitsubishi Polyester等海外巨头垄断,国内需求七成依靠进口,导致铝塑膜成本居高不下,成为软包电池降本的卡脖子环节。

 

2020年后,随着福建、江苏、浙江等地尼龙切片拉伸涂布一体化产线投产,国产BOPA迅速放量,2024年自给率已突破65%,价格较进口牌号低15%以上,为固态电池供应链本土化打开第一道闸门。

 

中仑新材更是全球首发固态电池专用BOPA膜材,并通过铝塑膜形式导入下游客户该材料专为半/全固态电池设计,作为封装铠甲保护内部组件,填补了行业空白。

 

固态电池的技术路线百家争鸣,但对封装材料的诉求却高度一致:更轻、更韧、更阻隔、更耐温。BOPA并非唯一选项,铝箔、不锈钢箔、PI、PEN甚至液晶聚合物都在竞逐,但综合成本、加工性、供应链成熟度与力学-阻隔平衡,BOPA仍是当前软包路线最现实、最可规模化的外层材料。

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