电子束辐射接枝制备无汞碱锰电池隔膜课件.ppt

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1、,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,科高辐射,碱性电池隔膜系列产品产业化开发 河南科高辐射化工科技有限公司二零一七年十月二十五日,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,一、公司基本情况二、新技术与新产品开发情况三、产业化项目概述四、项目技术情况五、项目实施方案六、项目预期目标七、项目支撑条件,内容提要,科高辐射,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,科高辐射,公司基本情况：2006年11月，河南省科学院为具体实施国家民用非动力核技术高技术产业化重大专项“电子束辐射接

2、枝制备无汞碱锰电池隔膜”项目，发起组建了河南科高辐射化工科技有限公司（简称科高辐射），位于洛阳市洛南新区洛龙科技园，注册资金1500万元。,一、公司基本情况,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,科高辐射,科技创新平台：河南省电子束辐射工程技术中心 河南省辐射化学新材料重点实验室主营业务：辐射化工新材料技术领域的研究开发、生产经营和技术服务主导产品：碱性电池隔膜系列产品：RPA型无汞碱锰电池隔膜、PGA型镍系碱性电池隔膜、PGAv型镍系开口式动力碱性、MGA型锌系碱性电池隔膜等 辐射加工服务：细线缆、薄壁热缩管、热缩带、热缩膜、及其它膜状和线状产品的辐

3、射加工,一、公司基本情况,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,科高辐射,二、新技术与新产品开发情况1、多孔膜连续化电子束辐射接枝新技术多孔膜：织物、非织物、其它多孔膜材料辐射接枝：利用高能射线（-射线、电子束）辐射在高分子基材上引入自由基，引发其它功能性的乙烯基单体接枝聚合。,主链,侧链,二、新技术与新产品开发情况,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,科高辐射,二、新技术与新产品开发情况,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,科高辐射,该工艺还适用于凝胶聚合物锂离子

4、电池隔膜、PTFE接枝苯乙烯磺酸盐燃料电池质子交换膜、分离膜、过滤材料、光缆用阻水膜、抗菌织物、抗静电织物等功能性膜材料的生产制备。有望以此为基础形成一个新兴的辐射加工产业领域。,二、新技术与新产品开发情况,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,科高辐射,2、电子束预辐射接枝技术 作为补充，针对一些反应活性较低的乙烯基单体和基材，我们对电子束预辐射接枝技术也进行了工程化的试验研究工作。例如：聚烯烃非织布接枝苯乙烯磺酸钠、涤纶织物接枝丙烯酸、聚四氟乙烯薄膜接枝丙烯酸等。形成了成熟的工艺技术和反应装置。,二、新技术与新产品开发情况,辐射化工与膜材料二一二年

5、五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,科高辐射,3、超细聚烯烃纤维湿法非织布制备技术 湿法非织布是以化学纤维为原料，利用湿法造纸工艺制备的一种高度均匀的非织布。这种非织布主要用于制备对均匀度要求很高的功能性多孔膜类材料，如：电池隔膜、电容器纸等。聚烯烃纤维疏水性强、密度低，难以制浆。因此，制备湿法非织布很困难。国内该方面十分落后，这也是制约国内电池隔膜制造水平的一个重要因素。本公司经过两年的努力解决了一系列难题，掌握了超细聚烯烃纤维湿法非织布制备技术。,二、新技术与新产品开发情况,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,科高辐射,4、碱

6、性电池隔膜系列产品,电池隔膜介绍,二、新技术与新产品开发情况,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,科高辐射,碱性电池隔膜系列产品,PGA碱性电池隔膜 代替英国scimat和德国 科特堡产品SAM碱性电池隔膜：超高荷电性能，代替日本宝翎磺化膜RPA型碱性电池隔膜：适用于一次性无汞碱锰电池，代替日本NKK、法国摩迪等进口产品。储存性能优于进口产品。MGA改性微孔膜电池隔膜：适用于镍锌电池、锌银贮备电池、液流式锌溴电池等。,二、新技术与新产品开发情况,科高辐射,SAM型磺基碱性电池隔膜,SAM型磺基型碱性电池隔膜系以超细聚烯烃纤维湿法非织布为基材，经辐射接

7、枝苯乙烯磺酸钠而制成。主要用于低自放电型密封式镍氢电池，可赋予电池优异的荷电性能和良好的循环寿命。相对于直接磺化法生产的磺化膜产品。SAM型产品具有下列特点：（1）磺基含量高，荷电性能更有保障；（2）磺基与苯环链接，光照稳定性好；（3）无废酸产生，无环保问题。（4）白色无味。,二、新技术与新产品开发情况,科高辐射,5、安全型动力锂电隔膜 本项目以超高分资料聚乙烯为主要原料，采用热值相分离致孔技术、双向拉伸技术和电子束辐射交联技术相结合，制备了具有单层自关闭功能（安全温度窗70）的高强度（较常规隔膜提高50%以上）、高耐温（破膜温度210）安全性动力锂电隔膜。本项目物料混合、挤出工序、辐射交联工

8、序均已经过工业化试验验证，双向拉伸过程已经薄膜双向拉伸试验机300多次试验。拉伸适应温度范围宽，拉伸比范围宽，实验过程中可成功拉伸出6m厚度的超薄膜。本项目试验产品经第三方测试，项目各项技术指标均达到了设计要求，经河南环宇30Ah动力锂电池应用试验表明充放电性能与常规隔膜一致，安全性能更为可靠。总体上，本项目前期研究充分，具备了进行系统工程化开发的技术基础。,二、新技术与新产品开发情况,科高辐射,6、纤维素辐射降解及其应用（1）纤维素辐射降解制备纤维素氨基甲酸酯（2）纤维素辐射降解制备微晶纤维素（3）纤维素辐射降解制备纳米纤维素（4）纤维素辐射降解制备超低粘度羧甲基纤维素,二、新技术与新产品开

9、发情况,科高辐射,7、辐射法同步合成纳米银-水凝胶复合抗菌伤口被覆膜 本项目以含银离子的聚合物水溶液为前驱体，经辐照同步发生银离子还原反应和聚合物交联反应，形成纳米银-水凝胶复合抗菌伤口被覆膜。该材料综合了纳米银敷料高效抗菌和水凝胶伤口被覆膜湿态治疗的优点，形成了下列优势：（1）可以吸收伤口分泌体液，保持伤口无菌、湿润状态，促进快速愈合。（2）湿态愈合，不结痂，减少疤痕生成。（3）不粘连，易更换，减少患者痛苦。（4）透明，便于观察伤口愈合情况。水凝胶伤口被覆膜在欧美地区已形成26.8亿美元的市场，按照对应的人口比例和本产品预期售价测算，国内市场至少在30亿元人民币以上，利润空间约为20亿元人民

10、币。,二、新技术与新产品开发情况,河南科高辐射化工科技有限公司,科高辐射,8、PP微孔膜电子束连续化辐射接枝亲水性改性 聚丙烯（PP）微孔膜是通过是发货干法拉伸造孔工艺制备的一种多孔膜材料，孔径微米级。目前主要应用于锂离子电池隔膜。但聚丙烯材料极性弱、疏水性强的特点限制了PP微孔膜更广泛的应用。通过电子束辐射接枝增强PP微孔膜的表面极性和亲水性可以大幅拓宽PP微孔膜的应用范围。例如：提高锂离子电池隔膜的吸液性能和电性能、应用于锌镍、锌溴、锌银等碱性电池隔膜、应用于分离膜材料等。,二、新技术与新产品开发情况,科高辐射,9、电子束辐射接枝制备离子交换纤维 以聚丙烯纤维为基材，采用预辐射接枝工艺接枝

11、苯乙烯，再经硫酸磺化制备强酸性阳离子交换纤维。以聚丙烯纤维为基材，采用预辐射接枝工艺接枝氯甲基苯乙烯，再与三甲胺反应制备强碱性阴离子交换纤维。离子交换纤维比表面积大，交换速度快（比颗料状高10100倍），对产品的净化度可达到ppb级。可广泛应用于生物大分子的分离提取；糖、果汁色素及多酚类物质的脱除；有害气体（SO2、HF、F2、NH3等）脱除；超纯水的制备；贵重金属和稀有金属的分离和富集；海水提铀；海水淡化；废水中重金属离子的吸附分离，染料废水中的有机污染物的去除等。,二、新技术与新产品开发情况,科高辐射,10、电子束辐射接枝制备超吸水非织布,以丙纶非织布为基材，辐射接枝丙烯酸、丙烯酰胺等水溶

12、性聚合物制备而成。去离子水吸收倍数：86倍 1.0%盐水吸收倍数：38倍 预期可应用于具有吸汗功能的褥垫、鞋垫、手套以及卫生材料、调湿壁纸、防水土工材料等方面。,二、新技术与新产品开发情况,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,碱性电池对隔膜既有共性要求、又各具特点。其中亲水性处理是各类碱性电池隔膜的关键共性技术。本项目基于多孔膜电子束辐射接枝亲水性处理技术，以超细聚烯烃纤维湿法非织布、聚烯烃微孔膜及其复合膜为基材，通过电子束辐射接枝共聚丙烯酸、苯乙烯磺酸钠制备碱性电池隔膜系列产品。核心技术包括：多孔膜连续化电子束共辐射接枝、多孔膜电子束预辐射接枝及高

13、均匀度超细聚烯烃纤维湿法非织布制备三项新工艺技术；产品主要包括SAM、PGA、RPA和MGA四大系列二十二个型号。各型产品均已形成不同程度的批量销售，行销国内四十余家电池企业，已累计销售3000余万元，形成了很好的产业化开发基础。,三、产业化项目概述,科高辐射,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,本项目拟在上述基础之上对碱性电池隔膜系列产品进行整体产业化开发。内容包括现有设备标准化改造、生产车间无尘化改造、新增部分高水平后整理设备、形成规范的标准化生产工艺；形成年产800万m2的生产能力，5000万元以上的销售额，全面替代进口，促进各类新型碱性电池的

14、快速发展。,三、产业化项目概述,科高辐射,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,三、产业化项目概述,国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)前沿技术：高效二次电池材料及关键技术专题,科高辐射,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,三、产业化项目概述,科高辐射,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,三、产业化项目概述,科高辐射,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,项目创新点 工艺创新：（1）多孔膜连续化电子束连续化

15、共辐射接枝新工艺及装置（2）高均匀性多孔膜预辐射接枝新工艺及装置（3）超细聚烯烃纤维湿法非织布制造技术及装置 结构创新：（4）具有磺基羧基双元官能团结构特点的镍氢电池隔膜（5）多层复合结构，满足不同类型碱性电池。产品创新：（6）兼顾荷电和循环性能的镍氢电池隔膜系列产品（7）含微孔膜层的微透气排气式方形镍镉电池隔膜（8）适用于功率型和高温型密封式镍氢镍镉电池隔膜（9）具有抗枝晶功能的碱性电池复合隔膜。,四、项目技术情况,科高辐射,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,知识产权状况：本项目已申请专利14项，其中发明专利11项，已授权5项；实用新型3项。已鉴

16、定科技成果3项。全部知识产权均属本公司自主开发。,四、项目技术情况,科高辐射,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,四、项目技术情况,科高辐射,专利申请及授权情况,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,科高辐射 四、项目技术情况,产品构成,PGA型碱性电池隔膜系列,PGAs型容量型镍氢电池隔膜,高荷电特性。适用于大容量低自放电型镍氢电池。替代英国scimat隔膜,PGAhrd型功率型镍氢镍镉电池隔膜,高循环寿命，兼具优良荷电特性。适用于高倍率镍氢、镍镉电池。替代德国科德宝隔膜。,PGA通用型碱性电池隔膜,良好的

17、荷电及循环性能。适用于镍氢、镍镉电池。,PGA通用型碱性电池隔膜,PGA75-180,PGA60-200,良好的荷电及循环性能。适用于普通镍镉电池。,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,科高辐射 四、项目技术情况,SAM型镍氢电池隔膜系列,超高荷电特性。适用于大容量低自放电型镍氢电池。代替日本宝翎隔膜,MGAv型排气式方形镍镉电池隔膜,MGAv75-180,MGAv90-300,PP微孔膜芯层与聚烯烃非织布面三层复合膜辐射接枝丙烯酸制成。适用于排气式方形镍镉电池。低电阻、低温性能优越。,MGAnz型镍锌电池隔膜,MGAnz55-150,MGAnz55

18、-180,PP微孔膜与聚烯烃非织布双层复合膜辐射接枝丙烯酸制成。适用于镍锌电池。低电阻、抗枝晶性能优良、循环性能优良。,RPA型无汞碱锰电池隔膜,RPA38-110,RPA35-090,适用于无汞碱锰电池，电阻低，贮存性能优良。替代日本NKK、法国摩迪等进口隔膜产品。,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,四、项目技术情况,科高辐射,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,四、项目技术情况,科高辐射,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,四、项目技术情况,科高辐射,辐射化

19、工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,五、项目实施方案,科高辐射,（一）项目的内容与技术路线（1）现有生产设备标准化改造。主要包括：电子加速器辐照系统吸收剂量和运行速度的联机自动化控制，实现生产过程中吸收剂量恒定一致；放卷部位换卷接头热粘合装置加工安装，实现接头耐水洗；现有热轧整理装置改造，使隔膜厚度一致性更好；（2）新增生产设备。主要包括：可控中高热轧整理装置的设计加工安装；高精度薄膜分切机购置安装；三层膜覆带式热复合装置设计加工安装；供电设施增容改造。（3）生产车间无尘化改造。（4）改造后生产装置调试与生产试验。（5）市场推广,辐射化工与膜材料二一二年五

20、月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,五、项目实施方案,科高辐射,技术路线,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,五、项目实施方案,科高辐射,（二）项目组织实施方案 本项目计划设立专项开发项目组，由公司总经理担任组长。下设设备改造、生产试验、市场推广和管理协调四个小组。,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,科高辐射 五、项目实施方案,（三）项目产品市场调查与竞争能力预测,本项目产品品种齐全，综合技术及性能优势显著，具有较强的市场竞争力。,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Rad

21、iation,科高辐射,五、项目实施方案,科高辐射,（四）投资预算与资金筹措 1、投资预算（1）土建费用100万元；（2）生产设备费用400万元；（3）流动资金1500万元。2、资金筹措 本项目计划筹集资金2000万元,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,（五）项目实施风险评价 本项目全部技术和产品均已经过大生产批量生产，并已形成不同程度的批量销售，完全具备了更大规模的产业化开发技术基础。因此本项目不存在技术风险。本项目产品品种多，适用范围广，运行过程中可能会产生此消彼长的现象，但碱性电池品种多，优势显著，整体发展前景广阔，因此本项目市场风险很小。另

22、外本项目产品原材料占成本比例约在10%左右，因此原材料的市场波动不对本产品的生产经营产生明显影响。本项目产品均属于高附加值产品，本次产业化开发资金到位后，将会促进本项目快速达产，达产后营业利润将会稳定显现和增长，是公司资金形成稳步增长和积累，进一步保障公司正常经营和发展。因此本项目不存在财务风险。,五、项目实施方案,科高辐射,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,（六）项目实施计划进度2018.012018.06 部分现有设备改造，引进各类人才，建立高效精干的管理 团队、科技开发团队和销售团队。加强市场推广力度，实 现年销售额突破1000万元。2018

23、.072018.12 现有生产设备改造，新增设备购置安装，完成生产 车间、实验室标准化改造。实现标准化生产。加强市场推广 力度，实现年销售额突破2500万元。2019.012019.12 进一步推进市场销售工作，实现年销售额突破5000万元。,五、项目实施方案,科高辐射,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,（一）预期技术指标 共性指标：隔膜面密度一致性：5%；隔膜厚度一致性：0.02mm；宽度一致性：0.1mm。个性指标：SAM型低自放电容量型镍氢电池隔膜：荷电性能：45，7d荷电率80%；其它性能同比不低于同类进口产品；PGAhrd型功率型镍氢镍镉

24、电池隔膜：荷电性能：45，7d荷电率70%；10倍率循环寿命符合用户要求；MGAv型排气式方形镍铬电池隔膜：低温放电率显著优于传统隔膜，循环寿命500次，其它性能同比不低于传统隔膜。RPA型碱锰电池隔膜：高温贮存性能显著优于同类进口产品，其它性能与同类进口产品一致。,六、项目预期目标,科高辐射,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,六、项目预期目标,科高辐射,（二）经济效益 本项目完成时预期可形成年销售收入5000万元，约可形成年税收1000万元，年净利润1200万元。（三）社会效益 本项目应用领域主要是各类碱性电池，目前碱性电池隔膜主要依赖进口，部分

25、碱性电池品种上缺乏规范的专用隔膜。本项目实施成功后对于建立我国具有独立自主知识产权体系的碱性电池各产业体系具有重大意义；对于替代进口，降低电池生产成本，促进我国碱性电池产业发展具有重大意义。本项目所采用的关键技术属于民用非动力核技术产业，项目产品属于新材料产业领域。本项目生产工艺实现了辐射接枝的工业化生产，对于促进民用非动力核技术产业调整及发展具有重要意义，对于利用辐射接枝制备功能性多孔膜材料具有示范意义。本项目实施成功后可新增就业岗位44个。本项目生产过程不造成任何环境污染，应用领域均属于绿色环保碱性电池，因此本项目具有很好的环境效益。,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Ra

26、diation,科高辐射,（一）申报单位基本情况 河南科高辐射化工科技有限公司（以下简称科高辐射）系为具体承担实施2004年度国家民用非动力核技术高技术产业化重大专项“电子束辐射接枝制备无汞碱锰电池隔膜”项目而由河南省科学院（河南科高产业集团）发起组建的一家科技型企业。注册时间：2006年11月7日；注册地点：洛阳市洛龙科技园工业路1号；注册资金1500万元。公司当前的主营业务是碱性电池隔膜系列产品研究开发与生产经营。产品行销国内四十余家电池企业。截至目前已累计实现销售额3500余万元，为打破国内碱性电池隔膜由进口产品垄断的局面和促进我国碱性电池产业发展做出了重大贡献，在电池隔膜领域生产经营方

27、面积累较好的市场基础和丰富的市场营销经验。,七、项目支撑条件,科高辐射,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,（二）单位产业化能力 公司承担完成过国家高技术产业化重大专项“电子束辐射接枝制备无汞碱锰电池隔膜”等多项产业化开发与科技成果转化项目。在产业化开发方面积累了丰富的科技开发、项目管理等方面的经验，形成了较强的产业化开发能力。（三）单位管理情况 本公司系国有控股的现代科技型企业，设有股东大会、董事会、总经理经营班子，下设总经理办公室、技术开发部、销售部、生产部、质检部、财务部，组织机构合理完备。历经多年的运行，在生产经营管理、科技开发管理等方面建立

28、了严密的规章制度、有效的组织措施，积累了丰富的管理经验。目前，公司运行状况良好，各方面工作高效有序进行。,七、项目支撑条件,科高辐射,辐射化工与膜材料二一二年五月,科高辐射Kegao Radiation,科高辐射,（四）单位资信及财务经济状况 近三年来，公司渡过了开发期，形成了稳定正常的生产经营，连续三年营销收入达到近千万元，目前财务经济状况良好，盈利能力较强，可以保障本项目自筹资金按计划及时到位。本单位未进行资信评级。（五）产学研合作情况 本单位长期从事碱性电池隔膜方面的研究开发，已就本项目与中南大学化学化工学院、郑州轻工学院材料化工学院、郑州大学材料科学与工程学院、河南环宇、河南新太行、河南创力、深圳倍特力、天津久能等高等院校和电池企业建立了长期合作关系。主要开展镍锌电池隔膜性能测试、结构表征、电池应用试验。,七、项目支撑条件,科高辐射,科高辐射,欢迎各位企业家前来 考察合作！,谢 谢！,