性能提升需求下的锂电材料升级

动力电池性能提升离不开锂电池材料体系优化和锂电设备智能制造升级和工艺创新。

经过10年的培育，中国在锂电池材料和设备领域已经取得了巨大突破，实现了关键材料和核心设备的国产化替代，甚至已经批量出口进入国际供应链。

12月17日，【利元亨总冠名】2020高工锂电&电动车年会在深圳机场凯悦酒店继续举行。锂电产业链优秀材料企业和设备企业代表齐聚一堂，围绕新材料、新工艺、智能制造等话题展开深入交流。

性能提升需求下的锂电材料升级

▲苏达汇诚技术总监晁承鹏

苏达汇诚技术总监晁承鹏做了“国产铝塑膜迈上新台阶”的主题演讲，分享国产铝塑膜的发展之路和替代进口面临的挑战。

晁承鹏表示，国产铝塑膜目前主要应用在国内3C数码电池市场，动力电池用铝塑膜主要被日本DNP和昭和电工等企业所垄断，动力用铝塑膜国产化还没有实现真正的突破！

目前，国产铝塑膜以干法工艺居多，优点在于设备投资小、门槛低，工艺简单容易掌握，但是内层PP胶和CPP大多依赖进口，成本和品质受限于PP胶和CPP。技术体系和原材料主要来自日本。

苏达汇诚则采用外层干法复合+内层共挤出复合的工艺，不需要依附进口PP胶和CPP从而控制成本和品质，以共挤出的高温粘结树脂层来粘合铝箔与PP热封层，产品具有优异的耐电解液腐蚀性。产品PP层厚度可调，可根据客户需求在一定范围内任意调整。

▲锂盾材料总经理夏文进

锂盾材料总经理夏文进做了“基于MicrolayerTM专利技术 软包动力电池铝塑膜封装技术与长期可靠性研究”的主题演讲。

夏文进表示，目前传统铝塑膜的制造工艺分为干法和热法，主要是用胶黏剂将PA/AL/CPP粘合进行封装，这是源自日本技术路线。铝塑膜必须具有可靠的安全性、绝缘性、阻隔性和耐腐蚀性能。然而众多研究表明，铝塑膜分层问题是锂电池模组失效的主要原因。

在此情况之下，锂盾材料发明了MicrolayerTM非极性微波锚固法多相界面一体化铝塑膜工艺专利技术，突破了日韩企业铝塑膜干法/热法制造工艺。锂盾材料自主研发的微波锚固一体化铝塑膜，完全整合了膜层和铝层，使之不再有分界面，从而大大降低了铝塑膜在应用中出现自身分层（层间剥离）的几率。

▲宜宾光原总经理左美华

宜宾光原总经理左美华做了“三元前驱体制备关键技术-形貌控制”主题演讲。左美华介绍了三元前驱体三大关键制备技术共沉淀法、溶胶凝胶法、喷雾热解法，其中普遍采用的是共沉淀法。

左美华指出，前驱体性能差异的主要影响因素是反应釜的结构、氨水浓度、pH、进料流量、反应温度、搅拌功率等等。其中氨水浓度和pH是最重要的影响因素，对一次颗粒堆积方式和形貌影响较大。

▲德福科技总裁罗佳博士

德福科技总裁罗佳博士做了“动力锂电池铜箔技术的发展与未来”的主题演讲。

罗佳博士表示，2016年国内仅有1-2家动力电池企业少量使用6微米铜箔，2020年6微米铜箔的市场占比已经达到60%，成为市场主流。市场用量从6万吨增长至15万吨左右，但是关键的行业标准和制造工艺却没有发生太大的变化。

目前，锂电铜箔主要采用电解法生产，对阴极辊、阳极槽等核心生产设备的要求非常高。在产品技术发展方面，锂电铜箔的厚度正在从6微米向4.5微米升级，其难点是在产品生产的控制精度、高速运转收卷打折、裂边等。

▲天奈科技董事、副总经理严燕

天奈科技董事、副总经理严燕做了“导电剂发展和新一代单壁碳管导电剂的应用”的主题演讲。

严燕表示，所有的电池性能提升都要伴随着材料的升级，因此近年来导电剂材料也在从传统的导电炭黑慢慢向导电石墨、VGCF、CNT，石墨烯升级。

天奈科技的导电材料已经发展至第五代，每一代产品都比上一代导电性提升50%，成本不超过20%。公司的产品升级方向都遵循一个基本规律：一是不断降低碳管的直径，增加底表面积；二是不断提高纯度；三是致力于提高碳管的分散性。

严燕总结到，天奈科技的第五代FT2000系列产品可以在硅碳负极中1:3至1:10替代碳黑，首次循环效率和倍率性能略有改善；整体导电剂应用趋势是使用更细的碳纳米管。考虑到FT2000的分散性和粘度稳定性问题，建议将其与多壁碳纳米管一起使用。

▲史陶比尔产品专家陈可

史陶比尔产品专家陈可做了“应用于电池行业的高效电连接方案”主题演讲。陈可指出，电连接器在新能源汽车领域应用广泛，史陶比尔产品主要用于电池包、逆变器和电机等领域内部连接、自动测试线、传动接口等。

陈可介绍，史陶比尔CombiTac模块化连接器系统，基于其MULTILAM技术打造，可实现高达10万次插拔寿命和400A的额定电流，集成多种连接类型，连接高效稳定，接触电阻低，抗冲击性和抗震性好，其模块化结构也更易于再配置和维护。

▲尚水智能总经理吴娟

尚水智能总经理吴娟做了题为“T时代的电池制片技术”的主题演讲。

吴娟指出，当前电池生产前段制片工序主要痛点包括：一是智能化（自动化）程度低，对人的经验依耐性高，制浆设备效率低，难以与涂布形成连续性。二是产品质量稳定性不高，浆料特性波动大，可控性差。三是设备维护、调试时间较长，容易造成批次报废，导致设备合格率低、设备稼动率低。

电池前段工艺难点则包括一致性差、浆料分散不均匀、适应性差、能耗高、占地大等问题。针对此，尚水智能推出了新型制浆设备——循环式制浆系统，该系统具有一致性好、能耗低、适应性强、占地空间小等特点。

▲大蜥蜴总经理李万利

大蜥蜴总经理李万利做了“动力电池前段匀浆工序趋势分析”的主题演讲。李万利指出，当前行业痛点是搅拌时间长，混合不均匀，能耗大，占地空间大，清洗麻烦等。

基于此，动力电池工厂开始采用高速分散设备，使浆料分散更均匀。李万利指出，大蜥蜴高速分散机采用立直立式腔体结构，浆料可全部进入分散腔，无死角。

该设备所有接触材料均为不锈钢材质，光滑的内表面避免颗粒损伤，传递给料浆的能量频率高，同时又不会破坏材料，自身身清洗容易，彻底清洗也方便，消除换料时产生的物料污染运行时间长，不易造成轴的偏心，并具备清洗及拆卸简单，容易更换、操作简单，效率高等特性。

锂电设备智能制造升级与制造工艺创新

▲镭煜科技研发制造中心经理龙国斌

镭煜科技研发制造中心经理龙国斌做了“新能源干燥革命的科技变革”的主题演讲。

龙国斌表示，锂电池干燥工艺正在经历革命。第一次干燥革命是由接触式干燥技术迭代运风&辐射单体式和隧道式干燥技术。注液前电芯干燥采用接触式干燥技术，生产成本低，能耗低，一次性投资少。

第二次干燥革命是极卷开卷干燥迭代注液前电芯干燥。镭煜科技的极片Baking-Roll To Roll开卷极速干燥系统的产品特点包括干燥一致性99.99%，干燥效果远优越于目前干燥设备，干燥速度可达120m/min，有效解决极卷长时间烘烤造成的极片微脱粉，耐折度降低等问题。

▲金银河锂电装备事业部总经理李小云

金银河锂电装备事业部总经理李小云做了题为“锂电池电极智能制造先进方法”的主题演讲。李小云重点介绍了金银河锂电池浆料双螺杆连续法自动生产线、双面同时涂布机两大产品。

李小云指出，金银河双面同时涂布机2020年量产销售。同等产能装备比较，因减少一层烘箱有效降低能耗，节能30-40%；同时采购成本约降低10-20%，运行成本降低30%以上。此外，其设备高度降低1/3，长度方向取消收放卷区的过度装置，单设备节省约6m的长度空间。

▲锐科激光副董事长闫大鹏

锐科激光副董事长闫大鹏做了“国产光纤激光器的现状及未来”的主题演讲。

闫大鹏表示，在光纤激光器方面，国产光纤激光器在国内的市场占比持续提升，拥有诸多自主创新的亮点，如半导体激光芯片、输出光纤等，但一些关键元器件的制造和测试设备依然依赖进口。

对于国产光纤激光器的未来，闫大鹏认为，国家正在倡导和政策扶植激光制造和增材制造的全国产化，国产光纤激光器将迎来在动力电池领域大规模替代进口的契机。

对此，锐科激光推出了光束模式可调高功率光纤激光器RFL-ABP，该产品可以实现高斯光斑、环形光斑、混合光斑等不同模式输出，根据加工要求，任意切换。同时，纤芯、环芯功率可独立调节，实现纤芯/环芯任意功率比。

▲IPG应用部经理张婧博士

IPG应用部经理张婧博士做了“前沿光纤激光技术创新驱动动力电池制造”的主题演讲。

作为全球高功率光纤激光器和放大器的领导者，IPG的光纤激光器已经在锂电池制造过程中大规模应用。截至目前，IPG提供多于510款不同的光纤激光器用于微加工和宏观加工。

其中，IPG的YLPN纳秒脉冲系列激光器广泛用于极片切割、清洗；YLR及YLS系列连续激光器用于各焊接制程已经非常成熟。

在此基础上，IPG推出了新型产品YLS-AMB光束模式可调激光器，该激光器可有效抑制飞溅产生，提升整体焊接质量及良率，特别是在电池行业应用较多的铝、铜材料上效果非常明显，提升表面质量。

具体来看，相比常规激光器，AMB激光器在方形电芯密封焊接时的焊接速度可提升50%，近乎无飞溅，熔深一致性高，外观平滑美观。

▲华视智能总经理曹国平博士

华视智能总经理曹国平博士做了题为“涂布一致性助力电池寿命与安全”的主题演讲。曹国平博士表示，锂电池涂布的一致性对电池安全非常重要，主要表现在三个方面：面密度一致性、尺寸一致性和表面一致性。

在演讲中，曹博士主要介绍了华视智能及其关联公司的三款产品，包括上川精密的挤压模头、锐奇精密的测厚仪和华视智能的CCD。

其中，上川精密的挤压模头可实现高适应性流体解析。通过上川精密与研究机构共同开发的BPCDFoam软件，上川系列挤压摸头可根据客户的不同浆料不同工况，计算出客户的专有曲线，然后根据这个曲线进行模头优化设计。

▲奥普特技术总监贺珍真

奥普特技术总监贺珍真做了题为“机器视觉全方面助力提升锂电制造品质”的主题演讲。他指出，新能源汽车很猛，但是在检测领域，终端和设备商的要求也越来越高，包括检测速度和检测精度需求大幅提升。

贺珍真指出，传统算法+深度学习品质管控的火眼金睛。传统算法更高的效率，可以快速检测大部分的缺陷。而深度学习具有更强的检测能力，能发现传统算法未能检出的的缺陷。

▲Allied Vision亚太区销售总监阮志广

Allied Vision亚太区销售总监阮志广做了“机器视觉在锂电行业的应用”的主题演讲。

阮志广表示，在锂电池的生产过程中，隔膜、涂布、碾压、分切、极耳模切，制片等环节都需要用到工业相机。

而Allied Visiond工业相机结合Allied Visiond 31年机器视觉经验设计和制造，几乎适用于所有视觉应用，具备高分辨率、高灵敏度和高速成像解决方案、可见光和红外光、多种标准接口、可选多种最新传感器和可选革命性的Alvium产品线，致力于嵌入式视觉应用的特点。

▲太安伊侨技术总工钟海石

太安伊侨技术总工钟海石做了“动力电池安全护航的升级与延拓”的主题演讲。钟海石认为，电池工业的升级迭代对电池检测设备企业的技术储备、市场反应能力、应用研发能力和差异化生产能力均提出了更高要求。

钟海石指出，锂电池市场需求爆发性增长，电池检测向节能、高效率、高性能、高精度和智能化方向发展，包括测试过程智能化、质料数据在线化、测试记录完整化、结果分析智能化等。

▲三木科技董事长帅家雄

三木科技董事长帅家雄做了题为“下一代电池用环境试验箱的发展趋势”的演讲。

帅家雄表示，环境试验箱应该像电工手中的万用表一样，即随时筛选产品的可靠性临界点，让环境试验箱替产品说话。

帅家雄重点介绍了三木的防爆泄压门设计，这一设计可重复利用，且配备1套爆炸压力释放泄压口装置 （泄爆口面积≥0.03m2,位置于箱体 中间顶部）,用于监测舱内压力(压力阀开启值：104KPa~108KPa) ,泄压阀的泄压时间≤2ms，可在电池爆炸瞬间时快速排出高压气体，保护箱内破坏和人员安全。

▲普沃思总经理贾新

普沃思总经理贾新做了题为“中温再生除湿转轮及技术解决方案助力锂电池生产降本节能”的主题演讲。

贾新指出，普沃思基于表面与界面物理力学、无机化学、吸附科学、热力学、流体力学等科学原理进行研究，研发出新型节能除湿材料，可降低再生温度。

普沃思中温再生双转轮低露点解决方案，制冷制冷能耗和加热能耗都有下降，综合节能40%以上。

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