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锂离子电池陶瓷隔膜的品质优化要注意什么

来源:王泽龙 182 1045 0914时间:2022-08-17 08:25:16
       

 同心智造网高峰论坛--2018中国(国际)锂电暨电动技术发展高峰论坛于4月20-21日在上海召开,广东欧格陈鸿奇做《锂电池陶瓷隔膜的品质优化》主题演讲。

 

锂电产业吸金千亿,黄金罗盘指向何方。同心智造网高峰论坛--2018中国(国际)锂电暨电动技术发展高峰论坛于4月20-21日在上海召开,本次大会由第一锂电网、贺励展览、同心智造网联合主办,同期举办中国国际电动汽车暨充换电技术高峰论坛。本次论坛邀请到了超过40位嘉宾演讲分享,来自全国各地的500多锂电池行业相关企业代表出席,广东欧格陈鸿奇做《锂电池陶瓷隔膜的品质优化》主题演讲。

 

大家好,非常荣幸参加金砖锂电峰会,今天大家分享是我们一些装备在锂电池制作过程中的一个产品的优化。锂电池的应用现在深入到很多的领域,今天要来介绍的针对目前动力电池的普及推广,既统计2017年之前已经是达到六七十万辆,新能源汽车在国家最近的补贴下降然后到2020年的国家的规划要求要达到200万,我们是一个市场,这个大蛋糕怎么做,就是大家都在提高产量降低成本,放大规模,还有一个品质的做法做精。

 

在这里要讲做精的过程中,主要大件隔膜,隔膜是电子流的通断,起到安全性,安全性作为隔膜要涂一个涂布层,现在比较流行已经普及的是陶瓷还有一些PVDF,还有一些其他的涂布,但是作为不管涂哪一种成熟的浆料、陶瓷。咱们就是要保证隔膜的孔不能受损,还有收缩指标,还有涂完以后附着力和粘结剂的强度不能掉粉,掉粉就是涂层失效,涂层涂的过程中出现老化不经营以后,水性存流量多,肢体结构强度低,通过后期的产生的暗伤这个是没有办法检验到的。未来提高品质,在涂的过程要实现涂层一个浆料方面一个是粒径,从300到500纳米提高到1.5两个微米以内这样做,我们现在体能比、能量比它在提高,那膜越来越薄,涂层越来越高,如果没有控制,我涂两个米欧的涂层那分散不好,那是一层薄薄的,是长期充电的时候,温度升高以后,屏障过了以后实现闭孔,比较严格的厂会把关的,在同样好的浆料前提下,怎么涂了以后可以达到化学性能,这个孔径孔隙率能得到一个保证。目前来讲应用大量大品牌厂还是使用进口的隔膜,之前也是这样,等于说这几年应用的体能,国产化已经是投入很多,而且产量也出来了真正的要做每个电子厂厂家和汽车厂家放心不是一个口号,而是要精准的量化控制,隔膜是重中之重。

 

这里都会影响国外一个差距在于一个长期充放电的降低,这和它还有一个差距,从这些高等院校研究院的研究,微观和理论性的研究,做了跟产业化有一个对接的过程,作为装备其实这几年给很多隔膜厂有一个量化规模控制,就是单箱的工艺温度封嘴的出风口有一个温差,纵向累加值是1%,所有纵向累计值也是1%的偏差,这个干燥涂层的干燥度是90%的一致性,因为这方面一致了,这里还有一个量化的过程,就是水的流量一致的。还有一个不变形,一个是温度,经营性不使它变形,另外一个是基膜的气道传输,出风的出口很多是引入周边,里面看不到摸不着,这是不平衡的,都是大负压在做工,产生很大的涡流,涡流大了出风口有误差,产生了横向的涡流,就向左右两边摆动,摆动不在出风箱口的周边,现在是20牛的输送,很多传统的是4公斤、5公斤在输送的过程中,下一场是测不出来的,等于说这种变形,左右两边摆动为了纠正隔膜,变成了50牛了,变成了走了两个边缘的二三十公分,变速提高5倍,5倍的拉力在波动,波动以后孔径孔隙率肯定比中间要小,这个小造成一个做出来电池组前面电池组内阻就不一致的,如果是交接的边缘拉伸段的边缘做一个电池里面,会产生同一个电池内阻的大小,产生内应力,通断电会产生一个耐用力,会容易产生锂子我们在院校里面做一些分析,后期还有一些研究,前期还有一个报道,美国和深圳做一个实验,电子流在运行的过程中,撞击正负极的时候会有冲击力,冲击久了会有耐用力,耐用力一产生,资金就产生,资金一产生会刺破隔膜,那会短路,如果粒径足够好,涂层不会出现老化,那闭孔就会出现,叠加在一起会出现安全隐患。一个是大放电排风的时候产生的吊杆,并不是附着力不好,会产生一个脱落。刚才讲的一个是风速一个温度,这两个是精准的指标,还有一个就是说它是一个传统的排风机是从下面排的还有两排的,湿度不一致,会影响同样挥发量起来以后的不一致,在两个风速之间排风的,那这样的叫做点对点,废气排,它不会产生涡流就不会横向飘,就会形成10多牛的运行,开出六七十八米。效力不是跟国外企业说要100米、120米,要在温度60摄氏度以内,还有经营的前提下来保证高速度、高效率,我们现在这个装备可以做到很多知名的隔膜厂已经可以做到七八十米,这些是硬性的缺陷我们是消除的,现在研究到这一个问题,这一天是扯皮的事,不管是正极和负极包括隔膜怎么做,涂层怎么做,装备这个指标很关键,在过程中控制学习欧美的企业,很多企业做好的产品,是过程控制,刚才介绍了我们的那些装备,包括分享的,还是重点介绍过程控制,精准的过程控制。还有要消除隔膜,隔膜显性的切线,在涂覆过程中漏涂,这是刚才讲的,传统是从风出来两边走,或者从下面走,这些是影响干燥不经营,干燥有三个要素。做一个隔膜显性缺陷一个是涂的厚薄差距太大,超过0.5米欧,另外一个是涂完以后的缩减,缩减里面的单方位或者高方位的,不停机也会产生变线的缺陷。在干燥停留的时间是不一致的,里面的干燥度粘结剂有偏差会影响后续的品质,还有一个缩减的过程中,很多厂家缩起来的时候产生底座,切刀切下去瞬间的张力一段时间以后,里面产生30到50的废品,欧格是没有这个底座的。

 

欧格来讲PVDF喷一层那个覆盖率在15%、20%、30%、35%不同厂家不同的结合,增强抗氧化,这个已经在应用了。欧格公司进驻隔膜专业涂布在2012年开始,2012年我们做最早,还有其他的,这里不便于讲,民营企业比较多,是血汗钱很仔细的,我们技术依托是之前2006年做光学膜涂布机,线路板这些技术然后应用到隔膜涂布。

 

再下来我们还借了新材料电池,我们是用涂布,要客户里面的很多的技术,一个膨胀,一个变形,还有一个水的产流量,目前这个涂布我们可以做到产流量零,而且膜面不静电已经不做出来,干燥很有学问的,我们做这个引入了镇压干燥,镇压什么?在涂层面进行涂布,难点在于什么传统的干燥一定是,很容易有安全隐患,涂的量高,粘度大,还有涂布量,这是一个要挥发很难,因为会产生表干,烘了以后,要使它能够排得彻底,不要产生表干,要顶住干燥第一段第二段的干燥,第二种叫镇压排风器,不要温度,要长度,强对流以后,表面一有对流的时候,会产生表干,低温的时候就封闭,封闭了以后,磨面会产生沙纹,底下的流量过多了,已经不合格了,要顶住磨面上的包括两个风水之间磨面上面加一个压差传感器,我这个显示是正5PA和负5PA,到它磨灭形成不饱和的,形成了一般磨面不会产生,今天时间有限,会后欢迎大家研讨,为我们的民族工业更上一层楼,谢谢。

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