鉅大LARGE | 點擊量：643次 | 2018年12月24日
通過高能量密度動力電池 看銅箔/電解液/硅基負極/濕法涂覆膜風向
“目前，動力電池比能量越來越高，價格越來越便宜，這其中的很多壓力都傳導至材料。沒有好的材料，我想高比能量電池無從談起?！?/p>
在本屆年會的材料專場，圍繞“高能量密度下的材料趨勢”，來自諾德股份、天賜材料、深圳斯諾、藍科途的高管分別從鋰電銅箔、電解液、負極材料、隔膜等方面進行了精彩分享。
01
鋰電銅箔
諾德股份常務副總裁陳郁弼表示，這個月（12月）我們跟大客戶都談定了明年的預算量，基本上明年我們的訂單是滿產，高端鋰電銅箔產品還是供不應求。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
為匹配高能量密度動力電池的性能需求，從鋰電銅箔產品結構來看，明年動力電池大廠都會大幅度往6微米走，今年走得稍微慢一點，是因為客戶也希望從設備端來改進，比如高速卷繞機、高速涂布機等能配套這種薄的銅箔。
我們預測明年6微米鋰電銅箔的需求量會比今年至少增長一倍，6微米訂單大量釋放可能會造成市場高端產品的供不應求。首先是市場上能夠供應的企業不多，其次是能夠供應的企業產能各不相同，每個月生產100噸還是1000噸，有很大的產能限制。
02
電解液
天賜材料電解液事業部經理周邵云表示，三元材料做成高鎳化之后以及普通NCM523或者NCM622做成高電壓體系之后，會出現一些缺陷。以NCA電池為例，多次高溫循環之后極片內部產生了很多裂縫，主要原因在于高鎳材料本身對電解液的氧化，產生了氣體。
針對正極材料的氧化性太強且電解液中的成膜添加劑還原性太強的特點，首先要提高電解液本身的耐氧化性。我們可以選擇一些新型鋰鹽，它里面的元素已經到最高價態，不會再被正極氧化。天賜開發了新型鋰鹽，相對VC而言性能更優，能夠改善高鎳電池的循環性能。
要做到完全不被正極氧化，還可以選擇“擾不起就躲”的策略。天賜會通過正極成膜添加劑來對正極進行微觀“包覆”，用電化學手段在正極表面形成CEI膜，這種添加劑有比較好的高溫效果，比如天賜材料的A224能夠很好地改善高溫性能。但正極成膜后一般會帶來阻抗的上升，可以用低阻抗的負極成膜添加劑來對沖。
03
硅基負極材料
深圳斯諾研發主管胡文良表示，目前，硅基負極材料在動力電池上的規?；瘧眠€面臨兩道坎：一是具備穩定量產的企業數量不多；二是硅基負極材料的導入，會影響配套鋰電材料如粘接劑、導電劑、電解液的體系。
粘接劑方面，需要具有較高的導電性和機械延展性，從而有效適應硅碳負極在循環過程中的大體積變化，以保持高的結構完整性，同時保持電極的高導電性。高模量的粘結劑有利于材料的循環性能。
導電劑方面，需要具有良好導電性能的同時，還需要較大的長徑比，在電極體系中形成三維導電網絡，在循環過程中活性物質不會與導電劑發生脫離，保持電極高導電性。點-線復合導電劑形成的三維導電網絡，同時滿足短程和長程導電，有利于硅基材料長循環性能，能夠有效促進容量發揮，改善倍率。
電解液方面，FEC的分解產物具有更多的交聯基團，能夠在負極端形成緊實且具有優異導鋰性能的SEI層，高含量的FEC添加劑可以有效提升循環性能。硅烷添加劑(TMVS)可以和硅原子形成共價鍵，在電極表面生成硅烷網絡保護電極不受酸腐蝕，提高材料的機械穩定性。
04
隔膜
高鎳體系材料動力電池存在一定的安全問題，主要包括：第一是活性材料自加熱溫度會提升，相比較而言，NCM811發熱速率比NCM333要快；第二是釋氧導致的電池壓力增大，這尤其對軟包電池而言是大問題；第三是電芯分解溫度會降低，由原來的300多度，到211-220度左右電池就進入分解狀況；第四是活性材料如高鎳體系三元鋰離子容易形成分解，實際上在電芯內部的循環也會增大內阻，降低電芯的容量密度。
藍科途膜材料銷售總監李勇表示，高Ni電池的高能量密度優勢對配套材料、加工設備工藝等提出了新需求：高熱收縮穩定性、低水分含量、高保液率、高耐氧化性等。公司提出的是濕法+涂覆隔膜解決方案。目前，主要包括在功能性鋰電復合隔膜方向提供新型芳綸涂覆、油性PVDF涂覆、改性陶瓷涂覆等方式。其中，芳綸涂覆已經進入中試階段。
藍科途成立于2016年12月，是青島中科華聯新材料股份有限公司控股子公司。主要從事濕法鋰電池隔膜的工藝研發、制品生產和銷售服務。中科華聯是國內為濕法隔膜企業提供整套生產裝備且市占率最高的企業。
