鉅大LARGE | 點擊量:1637次 | 2020年03月18日
動力鋰電池的新舊工藝比較及相關(guān)建議
具有關(guān)方面統(tǒng)計,近年來電池行業(yè)上升速度超過100%。一方面是因其剛性需求促使國家對新能源的大力推廣,另一方面是越來越多的投資機構(gòu)敏銳的嗅角察覺出該行業(yè)的巨大商機潛覺,雙向結(jié)合,直接引爆該行業(yè)。在這股熱潮里,有傳統(tǒng)的做數(shù)碼產(chǎn)品的公司在新增投產(chǎn);也有不少其他行業(yè)及投資公司新的加入。本文試圖簡要分析這個行業(yè)的發(fā)展過程中面對的一些問題,希望能給新的加入者一些建議,謹供參考。
一、動力鋰電池及數(shù)碼產(chǎn)品電池的簡單比較
1、關(guān)于數(shù)碼產(chǎn)品來說,充放電次數(shù)超過300次,容量≥80%,而按現(xiàn)有的條件來說,做到這一點是比較容易的,但動力鋰電池則要求至少充放電2000次,更由于動力鋰電池工作環(huán)境、工作狀態(tài)的復雜性,則注定動力鋰電池要按數(shù)碼產(chǎn)品的工藝是不能實現(xiàn)的。他要更高的工藝來滿足其要求。
2、可靠性和一致性:關(guān)于可靠性和一致性的要求是顯而易見的,只是在這里我想強調(diào)一個問題,關(guān)于數(shù)碼電池和動力鋰電池,他們的要求絕不是一個數(shù)量級別的。數(shù)碼電池是單一的個體,動力鋰電池則是一個電池組,這在技術(shù)及工藝上是要突破的。
二、國內(nèi)動力鋰電池的興起和發(fā)展現(xiàn)狀
簡單來說,市場前景、新能源和國內(nèi)其他傳統(tǒng)行業(yè)的國度競爭使得動力鋰電池快速發(fā)展,這種快速發(fā)展具有我國特色,一般來說,國內(nèi)動力鋰電池具有以下特點
1、沿襲數(shù)碼產(chǎn)品的電池工藝
2、沿襲數(shù)碼產(chǎn)品的技術(shù)
3、生產(chǎn)環(huán)節(jié)的沿襲
4、技術(shù)人員技術(shù)上的傳承
一言以敝之,就是少有什么創(chuàng)新和突破(當然要除了口號和膽量,如什么鐵木電池,東土鋰離子電池,還有就是有人把電池開成面包狀了還敢繼續(xù)開,專家沒做專家的事;教授從不在實驗室,在忙做走穴)再加上一些新聞媒體的吹捧,什么彎道超越,儼然就是動力鋰電池的世界強國了,這和鐵道部的高鐵技術(shù)有異曲同工之妙。君不見,合肥杭州電動汽車然了,甬溫鐵路火車追尾了。
盡管我希望但我敢肯定這不是最后一次,但只要工藝方法不改,星星之火可能燎原。
我們拭目以待!
三、動力鋰電池要解決的問題
回過頭來看,動力鋰電池要解決的根本問題還是以下幾個方面
1、電池壽命:循環(huán)壽命從300次提升至2000次必須對傳統(tǒng)工藝進行改變,無論材料,工藝,都要進行徹底的變革,一味的靠新增設備精度是很難以達到要求的。
2、安全性:由于產(chǎn)品的使用方式的改變,必須在生產(chǎn)工藝充分考慮到防爆,以及BMS的充分完善。國外產(chǎn)品關(guān)于防爆膜的使用更證明了這一點。
3、一致性:用手工疊片及注液等工藝做出來的產(chǎn)品難以保障產(chǎn)品的一致性要求,必須用設備來保證
4、成本的技術(shù)影響:國內(nèi)產(chǎn)品過多的考慮成本,所以他們對成本的新增方法是排斥和抵觸的,傳統(tǒng)的工藝方法經(jīng)過十余年的發(fā)展,已經(jīng)難以有新的突破,必須在新的工藝基礎上再做突破(包括工藝加工的完善和成本的突破)
5、觀念及誤區(qū):我們在上節(jié)談到過技術(shù)人員的傳承,這是國內(nèi)動力鋰電池發(fā)展緩慢最根本的原因,他們大多數(shù)是從2000年以來在數(shù)碼產(chǎn)品電池生產(chǎn)廠發(fā)展而來的。沒有更多的理論基礎,更多的是傳承工藝的執(zhí)行者,是動力鋰電池的快速發(fā)展讓他們站在一定的高度。但他們目前沒有辦法來否定自己而得以升級產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品,這就是現(xiàn)狀
因此,一些廠家就是更愿意去買一些很貴,精度很高的設備,如涂布機就選了高精度的日本進口涂布機,但涂布紙能是一種開始,一道工序之一,就入同你要讓雞下大小相同的蛋,僅去考慮雞屁股的大小是不夠的(對不起,話糙理不糙吧),產(chǎn)品是一個系統(tǒng)的工程,還應包括后續(xù)諸多工藝的完善和控制。
四、傳統(tǒng)工藝方法及新型動力鋰電池工藝方法
1、傳承工藝方法(以疊片軟包為例,只列出重要工序)
⑴混漿及上料-—⑵涂布及烘干-—⑶模切及分級—-⑷烘干—-⑸疊片-—⑹熱壓成型—-⑺焊極耳-—⑻注液-—⑼化成-—⑽陳化-—⑾分類及噴碼-—⑿組裝
2、新型動力鋰電池工藝方法
⑴正/負極漿料混合攪拌—-⑵正/負極片在pET膜上涂布制作—-⑶集流體導電膠漿料的制作—-⑷正/負極銅/鋁網(wǎng)涂膠-—⑸三層復合-—⑹pET膜清晰再利用-—⑺模切干燥-—⑻稱重分級-—⑼疊片及熱壓成型-—⑽極耳焊接-—⑾軟包裝鋁膜外殼的制作-—⑿電芯包裝及封側(cè)邊-—⒀注液及預封口-—⒁化成-—⒂電池檢測-—⒃真空封口-—⒄修邊折邊-—⒅噴碼-—⒆陳化-—⒇檢驗出廠
3、兩種方法的簡單比較
①、漿料混合及攪拌系統(tǒng):新型工藝方法中含混料,攪拌,均質(zhì)、在線供給、清洗等,充分保證正/負極漿料的均勻性,如無整套系統(tǒng),涂布機精度再高,涂布精度也難以保證。
②、與傳統(tǒng)工藝方法比,在正負極極片的制作時,新型方法是利用銅網(wǎng)及鋁網(wǎng)而不是銅箔和鋁箔,有如下效果。
正負載體充放電次數(shù)能量密度對膠體依賴內(nèi)阻新工藝銅網(wǎng)/鋁網(wǎng)大大小小傳統(tǒng)工藝銅箔/鋁箔小小大大新工藝防止了因為不同材質(zhì),正/負極漿料和銅箔/鋁箔的熱膨脹系數(shù)不一致而再充放電過程中因溫度變化而引起的剝離,這種剝離對電池的壽命及容量的影響是極大的,同時防止了對膠體的依賴(而傳統(tǒng)的工藝是靠添加劑中的膠體來實現(xiàn)的)
③、在新型工藝防止了已干燥了的極片在后續(xù)工序中因空氣中的水分依附及操作過程中人為對極片的影響
五、幾點建議
鑒于篇幅所限,不能展開討論,謹對新建廠涉足電池行業(yè)者給出幾點建議:
1、對傳統(tǒng)工藝方法要消化吸收,因為傳統(tǒng)的工藝方法是針對數(shù)碼產(chǎn)品的,或許您要做的是動力鋰電池。
2、不要片面追求單一設備的精度,太貴的設備會造成產(chǎn)品成本的壓力,而應綜合評估整體設備的技術(shù)含量,你應多考慮整套設備的自動化程度。
3、假如你要引進專家,對技術(shù)人才的考察不單是做數(shù)碼電池的能力考察,而更側(cè)重于對新技術(shù)及工藝的學習能力。
4、目前在做的和準備做動力鋰電池的公司已經(jīng)不少了,假如您要新加入,優(yōu)勢何在?
5、認識到大部分人錯了,那有可能是個機會,其實把電池做好,機會自然就來了。