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電池綜合性能提升背后的粘結(jié)劑因子

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2022年12月29日  

2020年,鋰電行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)很大程度上將會(huì)轉(zhuǎn)換跑道。基于此,鋰電池全產(chǎn)業(yè)鏈公司將面對(duì)較大抉擇,而如何研判產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì),將直接影響產(chǎn)業(yè)鏈公司的戰(zhàn)略決策。


公開數(shù)據(jù)顯示,今年一季度我國(guó)動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)規(guī)模同比降幅要大于出貨量同比降幅,究其原因,重要是因?yàn)閯?dòng)力鋰電池成本和價(jià)格的下降。


從市場(chǎng)走勢(shì)來看,鋰電池正極材料整體價(jià)格將繼續(xù)下降,負(fù)極整體價(jià)格也將繼續(xù)呈下行趨勢(shì),重要以人造石墨為主。


從2020年一季度數(shù)據(jù)來看,我國(guó)動(dòng)力鋰電池價(jià)格同比、環(huán)比皆有所下降,分析來看,重要是因?yàn)閯?dòng)力鋰電池需求量不足,公司之間競(jìng)爭(zhēng)較為激烈,明顯是在打價(jià)格戰(zhàn)。


受疫情影響,鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)存在降本需求,在所難免,但不應(yīng)只是片面的壓低價(jià)格,而應(yīng)該在如何提升效率和良品率,去除不良損失等方面入手,進(jìn)而降低產(chǎn)品的綜合成本,實(shí)現(xiàn)有效降本。


目前,從全球鋰電池產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局來看,國(guó)內(nèi)公司明顯加快了海外市場(chǎng)的布局。由此來看,龍頭公司將進(jìn)入新的擴(kuò)產(chǎn)周期。毫無疑問,擁有核心技術(shù)、率先進(jìn)入供應(yīng)鏈的國(guó)產(chǎn)鋰電公司將獲得更大受益空間,尤其是在保障安全方面的產(chǎn)品創(chuàng)新和技術(shù)突破。


鋰電池產(chǎn)品安全性能的高低,直接影響著新能源汽車的安全。此外,鋰電池生產(chǎn)工藝流程相對(duì)較為復(fù)雜,以動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)為例,其生產(chǎn)線是一條流水線,包括勻漿、涂布、輥壓、分切、疊片、裝配、封裝、注液、化成、老化、分容、質(zhì)檢等一系列流程。


而且,流水線生產(chǎn)要確保每個(gè)環(huán)節(jié)的操作時(shí)間相同,且不能出現(xiàn)任何質(zhì)量上的瑕疵,任何一個(gè)工藝出現(xiàn)問題都將會(huì)促使整條線的停機(jī)。在此情況下,鋰電池用粘結(jié)劑就顯得非常重要了。


粘結(jié)劑是鋰電池材料中技術(shù)含量較高的附加材料,是將電極片中活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑粘附在電極集流體上的高分子化合物,雖然在電極片中用量較少,但其性能的優(yōu)劣直接影響電池的容量、壽命及安全性。


隨著鋰電池產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)粘結(jié)劑的性能要求也在不斷提高,新型結(jié)構(gòu)的鋰電池要粘結(jié)劑具有優(yōu)異的力學(xué)性能。所以,鋰電池用新型高性能粘結(jié)劑已成為鋰電池關(guān)鍵材料研發(fā)的重要發(fā)展方向之一。


目前,得到廣泛應(yīng)用的鋰電池粘結(jié)劑重要包括聚偏氟乙烯(PVDF)、丁苯橡膠(SBR)乳液和羧甲基纖維素(CMC)等。


以CMC為例,CMC是研究較多的纖維素類粘結(jié)劑,是纖維素的羧甲基化衍生物,是一種離子型鏈狀高分子水性粘結(jié)劑,吸水溶脹后形成透明的黏稠膠液,具有不易發(fā)酵、穩(wěn)定性好、價(jià)格低廉、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。


CMC制作過程


和甲基纖維素(MC)和乙基纖維素(EC)等纖維素相比,CMC作為鋰電池用粘結(jié)劑時(shí),對(duì)石墨負(fù)極會(huì)展現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能。


首先,CMC具有良好的漿料流變性,可保證穩(wěn)定加工;提高石墨和銅箔的附著力,從而延長(zhǎng)單元電池的使用壽命。


此外,CMC具有極高的漿料穩(wěn)定性,可保證穩(wěn)定加工;提高石墨和負(fù)極的粘合力,從而延長(zhǎng)單元電池的使用壽命;低用量高效,可極大地降低單元電池的非活性成分含量。


除此之外,CMC還是高容量硅負(fù)極材料的優(yōu)良粘結(jié)劑,CMC中的羧基官能團(tuán)和硅表面的氧化硅(SiOx)和硅醇(-Si-OH)基團(tuán)出現(xiàn)氫鍵或共價(jià)鍵用途力,能增強(qiáng)硅顆粒以及硅顆粒和集流體之間的粘結(jié)。


為了更好的提升鋰電池操作人員在混料、涂布、極片制作的技術(shù)水平,加強(qiáng)他們?cè)谏a(chǎn)過程中突發(fā)工藝問題的解決能力,電池聯(lián)盟、我國(guó)綠色供應(yīng)鏈聯(lián)盟電池專委會(huì)、我國(guó)電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)電池專業(yè)委員會(huì)聯(lián)合北京綠色智匯能源技術(shù)研究院將于五月13-十五日,召開鋰電池前工序技術(shù)暨CMC工藝培訓(xùn)。


培訓(xùn)內(nèi)容包括CMC的用途和使用、CMC的制造方法、CMC級(jí)別的重要性、CMC的品質(zhì)和漿料特性的關(guān)系、CMC的品質(zhì)和電池品質(zhì)的關(guān)系、如何選擇電池用的CMC等。


培訓(xùn)結(jié)業(yè)考核合格者頒發(fā)工業(yè)和信息化人才培養(yǎng)工程培訓(xùn)基地、我國(guó)電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)鋰電池生產(chǎn)崗位操作專項(xiàng)技術(shù)證書。此外,通過培訓(xùn)考核的學(xué)員信息錄入到協(xié)會(huì)官方數(shù)據(jù)庫中,終生可享受免費(fèi)推薦工作單位。

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