2019高工金球獎(11):電解液

材料革新是鋰電池性能驅動的重要核心,除了正負極材料之外,電解液、銅箔、塗覆材料、粘結劑、添加劑、等材料的進步,對電池性能提升也至關重要。

薄型化銅箔能提升鋰電池3%-5%能量密度。某種程度上,當電池體積不變條件時,銅箔越薄,電池能量密度就越高。粘結劑可改善和提升鋰電池電性能和動力學性能、能量密度。

作為隔膜塗覆革新材料,勃姆石能有效防止漏電,短路,大大提升電池安全性能和良率。添加劑一般能顯著改善電池高溫儲存性能,提高使用壽命。電解液是電池中離子傳輸載體,影響著能量密度的高低。

對生產電解液、銅箔、塗覆材料、粘結劑、添加劑、等材料企業而言,2019年面臨的行業形勢極其嚴峻。政策補貼大幅滑坡,市場降本增效壓力傳遞,馬太效應日益顯著。

如何立足創新,緊貼大客戶需求,順勢而為,不斷提高自身硬實力,是材料企業思考的重要方向。

目前, 2019高工鋰電&電動車金球獎評選活動正在火熱開展中,本屆金球獎由思客琦全程特約贊助。自報名通道開通以來,截止目前共超過100家鋰電企業報名參與。

其中在材料等領域,包括諾德股份、新宙邦、天賜材料、壹石通、茵地樂等企業均亮出了各自的創新技術,競逐“年度創新技術”大獎。

諾德股份:4.5微米超薄鋰電銅箔

諾德投資股份有限公司參加高工金球獎的產品是4.5微米超薄鋰電銅箔。

4.5微米電解銅箔生產技術難題主要有兩點。第一是銅箔厚度極薄,在生產收捲過程中,拉力大時會起皺。第二是低電流區,銅箔抗拉延伸性能偏低,邊部容易撕裂。

針對問題,諾德股份成功以30000A的生產電流產出單卷母卷長度達30000米4.5微米超薄鋰電銅箔。

作為率先國內大電流批量化生產4.5微米電解銅箔的企業,諾德股份創下兩項國內行業第一:30000A電流批量生產4.5微米電解銅箔和4.5微米電解銅箔單卷卷長30000米。

4.5微米電解銅箔核心優勢主要是質量輕和提升能量密度。首先相對於6微米和8微米電解銅箔,4.5微米電解銅箔的質量將有效降低25%和40%。

其次能提高電池能量密度2.5%和4%,對於急提升電池能量密度的下游鋰電企業具有極大幫助。

該產品目前已向寧德時代新能源科技股份有限公司、崑山晶華興業電子材料有限公司、蘇州高泰電子技術股份有限公司等小批量供貨,產品性能完全滿足客戶要求,產品品質得到認可。

新宙邦:低阻抗高溫添加劑

深圳新宙邦科技股份有限公司參加高工金球獎評選的產品是低阻抗高溫添加劑SCT2461。

該產品能替代1,3-丙烷磺內酯(PS)添加劑,並且綜合性能更優。如下圖一和圖二所示,無論是在高電壓的LCO電池體系,還是在高鎳三元的電池體系,均具有阻抗低,高溫存儲和高溫循環好的優勢。

2019高工金球奖(11):电解液/铜箔/涂覆等5家材料企业技术追踪

圖一 4.4V LCO/AG Pouch Cell

2019高工金球奖(11):电解液/铜箔/涂覆等5家材料企业技术追踪

圖二 4.2V NCA/AG Pouch Cell

市場方面,該產品不在歐盟高度關注物質(SVHC)清單中,可以在歐盟地區使用,且比PS具有更低的DCIR及更好的高溫儲存和高溫循環性能。知識產權方面,完全自主,其原料成本低。

產品適用於高鎳材料、高電壓鈷酸鋰、高電壓三元材料,負極為石墨或硅碳材料的鋰離子電池,並且廣受高端客戶好評。

天賜材料:添加劑和電解液

廣州天賜高新材料股份有限公司參與高工金球獎的產品是添加劑和電解液。

該添加劑在高鎳電池中性能表現優異,可替代DTD,LiPO2F2等,在電池DCIR、高低溫性能兼顧方面具有優勢,並且有PCT專利佈局。

適用於高鎳電池的電解液,能滿足常溫循環2000周,容量保持率≥80%,高溫45℃循環1500周,容量保持率≥80%,-20℃1C放電容量保持率≥80%,性能表現位於行業同類產品前列,已規模量產出貨。

該電解液具有性價比高優勢,原因是天賜材料有強大的產業鏈優勢,具有多個電解液製造基地。同時天賜材料採用行業內高水平質量管理和製造系統,有著嚴格品質管控,在產品質量上有著良好的行業口碑。

客戶方面涵蓋CATL、比亞迪、力神、國軒、孚能等動力電池知名企業,並且反饋上表示在提升高溫性能、循環性能及安全性能方面優於同類產品。其中大多數客戶已經進行量產應用,高度認可。

壹石通:高純勃姆石(隔膜塗覆材料)

安徽壹石通材料科技股份有限公司攜高純勃姆石參與高工金球獎評選。

該產品在隔膜塗覆和極片邊緣塗覆應用端,其創新性和先進性主要體現在:

1、磁性異物含量極低:可有效防止漏電、短路,大大提升電池的主動安全性能,同時能夠給電芯企業帶來明顯的良品率提升。

2、形貌控制良好:片層形貌、粒度分佈窄,純度更高、顆粒均勻,塗覆更薄更均勻,內阻更小。

3、吸水率低:吸水率顯著低於傳統塗覆材料,有利於高鎳電池水分控制,進一步提高電池安全性能。

4、莫氏硬度低:莫氏硬度約為傳統塗覆材料1/3,對塗布輥和切割刀具等設備的磨損更低,同時也降低生產過程中的異物帶入風險。

5、降低塗覆比重:勃姆石塗覆的比重較傳統材料降低15-20%。同等重量的材料,勃姆石塗覆面積更多。

6、定製化:可實現動態調配指標,粒度可控、粘度可調,能根據客戶要求添加各類有機、無機添加劑。

壹石通勃姆石年產能約10000噸,規劃到2020年不低於15000噸。其客戶涵蓋動力電池和隔膜龍頭企業,國內需求市場份額佔比在80%以上。

茵地樂:鋰電池電極專用水性粘合劑

四川茵地樂科技有限公司評高工金球獎的產品是鋰離子電池電極專用水性粘合劑。

茵地樂擁有由中科院研究員、博士、碩士擔綱的核心研發團隊,致力於新材料原創技術的研究與開發,產銷的鋰電池專用水性粘合劑均為具有自主知識產權的專利產品。

集團公司擁有30多項水性粘合劑發明專利,公司研發技術工程類人員佔總人數約34%,研發投入約佔銷售收入的8%。

該水性粘合劑,可有效改善和提升鋰電池產品的電性能和動力學性能,降低粘合劑使用量,有助於提升鋰電池能力密度,生產使用過程環保安全,綜合性能具有先進性。

產品系列有LA136D、LA136F、ME1209、LA138等,目前基本進入大批量供應階段,鋰電池客戶有ATL、CATL、中航鋰電等行業巨頭。


分享到:


相關文章: