10月17日,“第五屆動(dòng)力電池應(yīng)用國(guó)際峰會(huì)(CBIS2020)暨首屆中國(guó)新能源新材料(寧德)峰會(huì)”在福建寧德召開。本屆峰會(huì)由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)、福建省寧德市人民政府、電池中國(guó)網(wǎng),以及寧德時(shí)代、電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)國(guó)家工程研究中心和21C創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合主辦。在“鋰電智造的數(shù)字化新征程”主題論壇上,深圳市時(shí)代高科技設(shè)備股份有限公司研究院院長(zhǎng)楊毅發(fā)表了題為《真空干燥的模塊化、多元化發(fā)展趨勢(shì)》的主題演講。
“正極材料具有很強(qiáng)的吸水性,是電池水分含量的主要來源,”據(jù)楊毅介紹,動(dòng)力電池生產(chǎn)制造過程中,材料、極片、極卷、電芯等環(huán)節(jié)都需要除水,以保證電芯的高安全性和可靠性,“如果電池內(nèi)的水分超過了100PPM以后,電池的性能和安全性都會(huì)急劇下降?!?/span>
楊毅指出,根據(jù)固體物質(zhì)分子與水分子作用力的性質(zhì)及大小,水分在電芯的存在形式主要有三種:附著、吸附和結(jié)晶的化合水分,“其中化合水分最難去除,在常壓150℃以上方可蒸發(fā)。”
值得注意的是,由于高溫對(duì)電芯內(nèi)部的隔膜會(huì)造成損傷,必須通過其他方法來去除水分?!皶r(shí)代高科利用在真空條件下水分沸點(diǎn)降低的物理原理,研發(fā)了鋰電池真空干燥技術(shù)及相關(guān)設(shè)備,”據(jù)楊毅介紹。
據(jù)悉,目前真空干燥設(shè)備主要有全自動(dòng)隧道式真空干燥系統(tǒng)、單機(jī)組合式真空干燥設(shè)備,以及其他干燥設(shè)備等。
楊毅表示,對(duì)不同結(jié)構(gòu)類型設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行總結(jié)可以發(fā)現(xiàn):
隧道式干燥設(shè)備在綜合能耗、生產(chǎn)穩(wěn)定性、質(zhì)量一致性等方面,都優(yōu)于單體組合式干燥設(shè)備;
單體組合式干燥設(shè)備在生產(chǎn)柔性化方面略占優(yōu)勢(shì);
其他類型設(shè)備,例如卷對(duì)卷烘烤技術(shù)成熟度仍然欠缺。如卷對(duì)卷烘烤技術(shù)上存在處理速度、真空度的保持、質(zhì)量穩(wěn)定性等無法解決的難題。
楊毅表示,根據(jù)日韓的成功經(jīng)驗(yàn),未來短而高效的隧道式干燥設(shè)備預(yù)計(jì)將占主流地位。
值得注意的是,由于電池材料的不同,干燥過程及技術(shù)選擇也有所不同。今年以來磷酸鐵鋰市場(chǎng)快速,“磷酸鐵鋰材料吸水量較大,烘烤難度也是最難的,水分不容易脫除,所以同等溫度下,烘烤時(shí)間最長(zhǎng),”據(jù)楊毅介紹,三元材料屬于熱穩(wěn)定性差的材料,鎳含量越高,越不穩(wěn)定;但三元材料的含水量相對(duì)低一些,烘烤也相對(duì)容易,相同烘烤溫度下,時(shí)間相對(duì)磷酸鐵鋰電池會(huì)顯著縮短。
在干燥時(shí)間上,干燥時(shí)間對(duì)干燥效果的影響也是很大的,長(zhǎng)的干燥時(shí)間可以提高干燥效果,某些單體干燥爐甚至有48-72小時(shí)的干燥時(shí)間。楊毅指出,干燥時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)于產(chǎn)能還是有負(fù)面影響,所以目前在追求高產(chǎn)能的現(xiàn)狀下,電池企業(yè)多要求縮短干燥時(shí)間,因此提出了接觸式加熱等方案。楊毅表示,在確定干燥時(shí)間前,最穩(wěn)妥的辦法是通過實(shí)驗(yàn)來確認(rèn)干燥效果,特別是干燥水分有寫入技術(shù)協(xié)議的情況下,必須要求對(duì)來料水分,干燥時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
據(jù)了解,目前時(shí)代高科在深圳、上海和天津均有公司,其中深圳是總部基地?!斑@三個(gè)公司分別具備設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)和檢驗(yàn)的能力?!睋?jù)楊毅介紹,深圳總部的真空技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室,擁有真空檢測(cè)技術(shù)平臺(tái)、真空獲得技術(shù)平臺(tái)、真空熱工程/真空干燥技術(shù)平臺(tái)、真空表面處理/真空鍍膜技術(shù)平臺(tái)和新能源真空干燥節(jié)能減碳大數(shù)據(jù)平臺(tái),同時(shí)公司還被國(guó)家工信部認(rèn)定為工業(yè)節(jié)能技術(shù)裝備制造企業(yè),核心產(chǎn)品主要為隧道式、單體式的真空干燥設(shè)備?!皶r(shí)代高科還領(lǐng)導(dǎo)建立了國(guó)內(nèi)第一個(gè)真空干燥設(shè)備團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),與國(guó)內(nèi)TOP20電池生產(chǎn)制造企業(yè),以及LG化學(xué)、松下、大眾都在合作?!?/span>
掃描二維碼
獲取最新動(dòng)態(tài)