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文檔簡介
一、干法電極介紹:較傳統(tǒng)濕法是工藝的全面升級(jí),更適配新一代電池需求(一極片生產(chǎn)環(huán)節(jié)決定芯基本性能極片生產(chǎn)是電芯制作的前段環(huán)節(jié),對電芯的基本性能起決定性影響,而干法工藝是新的極片生產(chǎn)方式。極片生是電芯制造的首要環(huán)節(jié)主要分為漿料攪拌、極涂布、極片輥壓極分四步極片產(chǎn)設(shè)工房成的5.75源本的7.23,是電制步中本高的節(jié)。漿料攪拌:將正負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘接劑按比例均勻分散在溶劑中并攪拌形成有定度穩(wěn)漿料該序設(shè)、工、房的7.9。涂布干燥溶劑回收:傳統(tǒng)的濕法涂布是將攪拌均勻的漿料涂覆銅鋁金屬箔集流上并復(fù)物進(jìn)箱中發(fā)溶行回兩工占人工、廠房的19.6能成的48.0。輥壓:將涂后的極卷于輥壓機(jī)的輥下,通擠壓極片實(shí)理想的厚及界一致。工占備人工廠成的519。分切:將經(jīng)壓后的寬片縱切成窄片,斷面毛刺大小及貌特征會(huì)接影卷繞疊的量該序約占備人、房成的309。圖表1 極片生產(chǎn)流程贏合科技招股說明書,北方華創(chuàng)官網(wǎng),秦皇島宇順智能科技,整理(二干法與濕法的工藝紹材料對比傳統(tǒng)濕法工藝是將活性、導(dǎo)電劑、粘接劑按比例混合在溶劑中,并通過狹縫涂布模按要涂在流表并輥。干法工藝是將活性顆粒導(dǎo)電劑和進(jìn)行干混均勻后加入粘接劑,在粘接劑原纖化作用形成支膜最輥覆蓋集體面。圖表2 濕法與干法工對比KGCdi“月の眼”嗶哩嗶哩號(hào)上海聯(lián)凈,(三干法制膜工藝介紹1自支撐膜制備工藝干法制膜包括:粘接劑原纖化法和靜電噴涂法,其中粘接劑原纖化是主流。靜電噴在后的加性粘穩(wěn)固電極韌耐上表不粘纖法019年特斯收購MxelMxel要?jiǎng)┰啬壳安捎谜硠├w造支撐。粘接原化是活物質(zhì)末導(dǎo)劑合加入PTE粘接劑然對干混合物加部高切,使PTE原纖化粘電極粉,終壓合物形成自撐。靜電噴涂是用高氣預(yù)混活性物質(zhì)導(dǎo)電劑及粘接劑顆粒在靜電槍的作用下使粉末帶電荷并至帶有正電荷金屬箔流體上,然后載有粘的流體行壓粘化后粘其粉并擠壓自撐。圖表3 粘接原纖化示意圖 圖表4 靜電噴涂法示圖鄭超《活性石墨烯活性炭干法復(fù)合電極片制備及在超級(jí)電容器中的應(yīng)用》
oaadAlShof,tal.Solvt-fedrypodrotigpossforlow-ostmauaturngofiNi13n/3o13O2.athdsinlihium-onbttris.Mawel在粘接劑原纖方案上具有專利的先勢。美和本別接纖化法和電涂工的先國,中Mxel和ooa各是兩工代表司。圖表5 粘接原纖化主流校企粘接劑原纖化法公司國家專利數(shù)量Mxll(麥克斯韋)美國37Bosh(博世)美國15SVO(蜂巢能源)中國8UDrsd(德累斯頓工業(yè)大學(xué))德國4Hibrie圖表5 粘接原纖化主流校企粘接劑原纖化法公司國家專利數(shù)量Mxll(麥克斯韋)美國37Bosh(博世)美國15SVO(蜂巢能源)中國8UDrsd(德累斯頓工業(yè)大學(xué))德國4Hibrie(海博瑞恩電子科技無錫有限公司)中國4hndAl-ho,tal.olvn-fedrypowdratngpossforlw-ostmaufaurigfLiNi13n13C13O2atodsinithum-inattris,專利截至22.5圖表6 靜電噴涂法主公司靜電噴涂法公司國家專利數(shù)量oota(豐田)日本20Bosh(博世)美國6Zeo(瑞翁)日本4gChm(LG學(xué))韓國4Hitahi(日立)日本3hndAl-ho,tal.Solvntfedrypowdroatngpossforw-ostmauaturigofLiNi13n13C13O2ahdsinlihum-inattris華創(chuàng)證券,專利截至22.52干法工藝原纖化技原理原纖化是在外部剪力作用下TE變成原纖的過由于PTE范力較,堆積外剪力作用會(huì)團(tuán)物成纖纖呈狀合極。溫度剪切是影響FE原纖化的重要因素度于19PTE會(huì)三斜系轉(zhuǎn)為方系分鏈會(huì)軟也形原維的要因。圖表7 FE原纖化程示意圖ogingLi,ta.Pogssinslvnt-fedr-filmtehnlgyforbateiesadspapaior,郭德超等《鋰離子電池用無溶劑干法電極的制備及其性能研究,原纖化制膜是極片輥壓的前段環(huán)節(jié),主流的原纖化制膜機(jī)器為:1)氣流粉碎機(jī);2)螺桿擠機(jī)3開機(jī)在PTE與性質(zhì)混合,合被入纖化膜,在機(jī)器的輥壓下混合物形成自支撐膜。Mxel實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,進(jìn)料速越小,原纖化電膜阻越;此同,極阻會(huì)隨輥的度加降。(四干法S濕法:優(yōu)劣對比1干法工藝成本更低制成降低1干法制造工藝步驟少電芯制造成本綜合低1降幅0056元W1統(tǒng)濕工藝中涂干及劑收環(huán)別設(shè)備工房本能成的22.和53.99。法藝傳濕法漿涂改制自支因它需MP溶,省去電干及劑環(huán),現(xiàn)低電制造本。圖表8 Mwel干電生產(chǎn)示意簡圖 圖表9 電芯制造各工成本拆分Astroys公眾號(hào),
YangtaoLiu,etal.CurrentandFutureLithium-IonBatteryManufacturing,走近鋰電技術(shù),YangLu,etal.Dryelectrodetechnology,therisingstarinsolid-statebatteryindustrialization,干法工藝對環(huán)境更好且更適配大規(guī)模生產(chǎn)N甲基咯酮有毒對環(huán)境不友好,且在傳統(tǒng)濕法工藝中需要對其進(jìn)行回收,會(huì)消耗大量的能量。干法工藝需溶劑,在極片涂布環(huán)節(jié)減少烘烤及溶劑回收環(huán)節(jié),工藝流程更簡單,設(shè)備占地面積小,適極的規(guī)生產(chǎn)。圖表10干濕法工藝流拆分對比干法工藝濕法工藝備注原料混合環(huán)節(jié)活性顆粒需要需要導(dǎo)電劑需要需要粘接劑需要(正負(fù)極均為PF)需要(正極為PVD,負(fù)極為SBR與MC復(fù)合)溶劑無需需要(正極M,負(fù)極去離子水NP占電芯制造成本5%第一環(huán)節(jié)成品形態(tài)纖維化后粉體混合漿料1ngLu,ta.Dryletrodetehnlo,therisingstrinsoid-sttebttryindustialtion樣本為NC817h軟包電池,人工按照15美元/,場地每年300美元/,設(shè)備6年折舊,場地20年折舊,樣本為09年測算結(jié)果極片涂布環(huán)節(jié)干燥和回收所需能量成本占電池消耗能量成本的54%自支撐膜漿料涂布需要需要烘烤無需需要溶劑回收無需需要第二環(huán)節(jié)成品形態(tài)自支撐膜金屬集流體混料金屬集流體極片輥壓環(huán)節(jié)輥壓機(jī)需要需要第三環(huán)節(jié)成品形態(tài)寬極片寬極片干法涂布工藝環(huán)節(jié)更少制造成本綜合降低18%汽車工藝,中國化工報(bào)agtoLu,ta.CurntndFuueLitiu-Inattryanufaurig,整理2干法工藝提升活性密,能量密度提升0%干法電極在E原纖化的作用下,較濕法極以實(shí)現(xiàn)更加平整的貌由于法要溶劑,在溶劑蒸發(fā)后,活性物質(zhì)與導(dǎo)電劑之間會(huì)留出更多空隙,空隙導(dǎo)致材料的壓密度不高。干法不存在烘干過程,因此不存在溶劑蒸發(fā)后留下的空隙,顆粒之間的接更為密。圖表1 干濕法電池正極SM圖郭德超等《鋰離子電池用無溶劑干法電的制備及其性能研究》干法電極可以做到更大的壓實(shí)密度。干法條下實(shí)后,裂紋、微孔等問更少。磷鐵鋰實(shí)度從230gc3提升至305gc3,升度32.1三材壓實(shí)度可從334gc3提至32gc3提幅度8.38墨極實(shí)度從.63gc3提至1.81gco提幅度1.0于位積下有多活物因干法電極具實(shí)更能密度技路。相同件干法池量密可升0根據(jù)Mxel的驗(yàn)據(jù)法電極能量度以過00Wkg,具實(shí)現(xiàn)500Whg的能。干法極度限大可以升容統(tǒng)法電涂厚極是0m,而干的度為30m5。更大的度也能配多的性質(zhì)。圖表12 干濕電極壓密度gc3)干法工藝濕法工藝提升比例備注正極材料:磷酸鐵鋰3.52.03261%正極材料:三元3.23.48.8%負(fù)極材料:墨1.11.3104%能量密度高一般Mxll測算下干法下電池能量密度可以超過30h/,能量密度更高可實(shí)現(xiàn)至50h/gupr鋰電池,3干法電池電性能更優(yōu)干法工藝電池的循環(huán)性能、耐久度和阻抗在實(shí)驗(yàn)室條件下均更優(yōu)。由于目還沒有實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù),故本文引用的是《鋰離子電池用無溶劑干法電極的制備及其性能研究的論公數(shù)。圖表13 干濕法電池比干法工藝濕法工藝備注(實(shí)驗(yàn)室條件:NM,均為濕法負(fù)極)循環(huán)性能高(容量保持率95)低(容量保持率90)50圈,1C倍率但目前無法適配工業(yè)條件工業(yè)條件下循環(huán)性能不如濕法耐久性高低濕法下,活性顆粒間縫隙變多電壓平臺(tái)無差異無差異均在3.~43V展現(xiàn)出了兩個(gè)電壓平臺(tái)比容量(A/)低(7.)高(7.)1C倍率交流阻抗低高新鮮電池,0圈循環(huán)活性顆粒形貌原纖化網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)完整顆粒表面裂縫更少顆粒體積膨脹且表面出現(xiàn)裂縫顆粒剖面內(nèi)部出現(xiàn)裂紋50圈循環(huán)其他循環(huán)過程產(chǎn)氣更少對PFE粘連要求高濕法粘接劑容易老化導(dǎo)致活性物質(zhì)脫落降低耐久電解液會(huì)在脫鋰的正極以及鋰化的負(fù)極表面反應(yīng)產(chǎn)生氣體郭德等《鋰離子電池用無溶劑干法電極的制備及其性能研究,上海聯(lián)凈,纖維網(wǎng)提升干電極材穩(wěn)定性,進(jìn)而增強(qiáng)性。濕工中在池歷500環(huán)后,活性顆粒內(nèi)應(yīng)力不斷積累,導(dǎo)致剖面出現(xiàn)裂紋,最終降低了電池性能。在干法藝下纖網(wǎng)覆活材料面在歷500的充電,狀構(gòu)持完,顆粒表面的裂縫較少,與此同時(shí),原纖化后的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能抑制活性物質(zhì)體積膨脹,防止粒從流上落增了穩(wěn)性提了性。圖表14 濕法活性物質(zhì)面 圖表15 干法活性物質(zhì)面郭德《鋰離子電池用無溶劑干法電極的制備及其能研究,
郭德超《鋰離子電池用無溶劑干法電極的制備及其能研究,(五干電極與下一代電更配:固態(tài)、預(yù)鋰化大柱電池1固態(tài)電池干電極:拋傳統(tǒng)液態(tài)原材料,均臨固固界面問題圖表16 固態(tài)電池電池能對比聚合物電解質(zhì)氧化物電解質(zhì)硫化物電解質(zhì)鋰鹽iClO4isF4P6iBF4、iSICO、iPONi2S-圖表16 固態(tài)電池電池能對比聚合物電解質(zhì)氧化物電解質(zhì)硫化物電解質(zhì)鋰鹽iClO4isF4P6iBF4、iSICO、iPONi2S-P2、i2S-SS、i2S-B2S3安全性高最高一般工藝成熟度最高高一般能量密度一般高最高導(dǎo)電率較低一般最高機(jī)械性能高一般最高電化學(xué)性能較低高最高綜合性能一般高最高其他國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛1、實(shí)驗(yàn)室中性能最優(yōu)2、溫度范圍較窄布局企業(yè)衛(wèi)藍(lán)新能源、清陶能源輝能科技贛鋒鋰業(yè)蜂巢能源蜂巢能源、恩力動(dòng)力長《固態(tài)電池的原理及其進(jìn)展hnhngng,ta.Anivralwt-hmisrysnthsisofsoid-satealdeletolytsforall-old-stateithum-mtalattris,Dguu,tl.Rentpogssofsoid-satelihiumbttrisinChia,徐干法電極拋棄傳統(tǒng)液態(tài)溶劑,與固態(tài)電池設(shè)計(jì)理念類似。在干技術(shù)的賦下,固態(tài)池的極片制造過程可以實(shí)現(xiàn)完全干燥,消除了濕法工藝烘干后,溶劑分子的殘留問題此外利粘原化作制固電質(zhì)能升態(tài)池能優(yōu)勢:成膜溶,高子電率固態(tài)解和接干成膜無烘制成更低工藝單更配模量產(chǎn)圖表17 干法固態(tài)電解成膜工Cagogng,tal.SolvntFeAppahfornrwaingFstanigndUltathnInoanicSoidletolytembrans2預(yù)鋰化干電極:不用慮預(yù)鋰材料與溶劑兼性,降低預(yù)鋰化難度預(yù)鋰化策略用于緩電首周循環(huán)的鋰離子失鋰離會(huì)負(fù)反形成SEI膜造成615%的鋰離子不可逆損失。主流的預(yù)鋰化策略為負(fù)極預(yù)鋰化和正極預(yù)鋰化,以極預(yù)鋰策略為例,添加預(yù)鋰添加劑后,正極鋰含量顯著增多,有效的彌補(bǔ)了首周充放過程來鋰子失。圖表18 首周充放電鋰子損失 圖表19 預(yù)鋰化后鋰含量孫瑞《硅碳負(fù)極材料的制備及預(yù)鋰化技術(shù)研究》
Limngin,ta.P-LithatonStratgiesforNt-GnrationPatialLitim-Ionattris.預(yù)鋰策略更偏好干燥的電極生產(chǎn)環(huán)境。濕法下劑會(huì)與預(yù)鋰添加劑產(chǎn)反應(yīng),消活性鋰,增加電池阻抗削弱預(yù)鋰效果,干法無需溶劑,干燥的生產(chǎn)環(huán)境更適配預(yù)鋰化略的求。圖表20 預(yù)鋰策略對比優(yōu)勢劣勢負(fù)極預(yù)鋰化策略添加鋰合金化合(iSi@iO、iSi@iF)預(yù)鋰效果最好1、與CMC-SB、溶劑不兼容2、鋰合金化合物本身不穩(wěn)定添加還原強(qiáng)度較強(qiáng)的含鋰試劑(i-Np)1、操作簡單2、預(yù)鋰化速度較快1、制備困難,需提高材料穩(wěn)定性2、需使用無水溶劑且在干燥環(huán)境3、預(yù)鋰后可能產(chǎn)生副產(chǎn)物添加穩(wěn)定的金屬鋰(SP)1、容易控制預(yù)鋰化程度2、預(yù)鋰后無殘留金屬鋰粉活性高,易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)正極預(yù)鋰化策略將正極浸入還原性強(qiáng)的含鋰試劑中(iI的乙腈溶液)1、預(yù)鋰化程度能較好控制2、與濕法工藝兼容性較好1、無法完全覆蓋鋰離子的初始消耗2、會(huì)對鋰離子正極插層可逆性產(chǎn)生面影響添加富鋰添加(i2、i2O2、i2C)1、操作簡單2、成本低1、添加劑需要更干燥環(huán)境2、添加劑與溶劑NP和水不兼容3、補(bǔ)鋰后有殘留,降低電池能量密度楊井《鋰離子電池硅基陽極預(yù)鋰化研究進(jìn)展hnuHag,ta.Pgssandhallgsofplitiatontholgyforlithum‐inattr,朱如強(qiáng)等《鋰離子電池快速發(fā)展的關(guān)鍵:預(yù)鋰化技術(shù),鋰電產(chǎn)業(yè)通,華創(chuàng)證券整理3特斯拉468干電極:干電極初次應(yīng)用于680電池4680綜合性能優(yōu)異具與麒麟刀片電爭鋒實(shí)力460用極設(shè)流體部為成集盤結(jié)電量較170提升5密性能散性等方得以顧。圖表21 電池性能對比460大圓柱麒麟電池刀片電池制造工藝圓柱卷繞方形卷繞方形疊片生產(chǎn)良率93%-96-7%能量密度(/g)24~83三元電芯)21(三元電池包)25(三元電池包)16(鐵鋰電池包)14(鐵鋰電池包)體積利用率63(電池包)887(電芯)72(電池包)60(電池包)安全性一般一般高散熱性能高高一般快充時(shí)間(10-80)(i)151030循環(huán)次數(shù)250-500亮點(diǎn)總結(jié)1、結(jié)構(gòu)成本更低2、制造成本更低3、利于開發(fā)CC4、快充能力優(yōu)秀1、體積利用率高2、安全性更高3、能量密度提升4、快充能力優(yōu)秀1、安全性極佳2、成本較低3、耐低溫性能好4、循環(huán)次數(shù)高壽命長Ofwk鋰電網(wǎng),寧德時(shí)代官網(wǎng),唯電新能源汽車社區(qū)、電駒,華創(chuàng)證券整理4680實(shí)驗(yàn)室樣件僅在負(fù)采用干法正極采用濕因是在極壓程中極材料容易發(fā)生化學(xué)變化,正極自支撐膜在輥壓后仍容易掉粉。由于干法工藝還未完全熟,的460池負(fù)仍用法藝。圖表22680電池拆解EM圖鋰想生活,(六干法電極技術(shù)難點(diǎn)綜對比當(dāng)前國內(nèi)干電極技術(shù)還未完全成熟,仍存在不少工藝技術(shù)難點(diǎn),但干電極本身能給電帶來能的大升仍然極潛的藝代方。圖表23 干法鋰電池工難點(diǎn)技術(shù)難點(diǎn)原因解決方案粘接要求更高鋰電池比表面積小鋰離子脫嵌帶來膨脹系數(shù)高多次循環(huán)后干法容易脫對粘接劑PFE進(jìn)行改性增強(qiáng)粘合效果如將PFE混合非原纖化粘接劑,并縮小其他粘接劑粒徑;采用新型材料PFE-GT粉末代替PFE保持活性物質(zhì)不被破壞干混制膜過程可能破壞活性物質(zhì)提升原纖化制膜機(jī)的性能內(nèi)部阻抗變大1、鋁箔與活性物質(zhì)界面阻抗大2、大電流下可能存在極化問題3、固固界面阻抗大1、在鋁箔表面涂覆導(dǎo)電炭以及進(jìn)行電暈處理,經(jīng)電暈處的鋁箔交流內(nèi)阻可降低20左右2、更改正負(fù)極材料、提高電解液導(dǎo)電率、減小極片厚度3、引入更大壓力輥壓機(jī),抵消固固分子間的力PTFE易與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)PFE的UMO軌道能量更低容易受電子,導(dǎo)致電池容量下降在PFE表面涂覆一層導(dǎo)電炭進(jìn)行鈍化改性減弱PFE和負(fù)極的反應(yīng)正極輥壓要求更高1、正極活性材料電化學(xué)活性高,輥過程中容易發(fā)生化學(xué)變化2、輥壓后自支撐膜仍容易掉粉1、增加添加劑,改良電極配方2、更換輥壓設(shè)備粘接劑分布均勻要求更高PFE粘接劑粒徑大,削弱粘連效果更換壓延設(shè)備并多次輥壓資料來源電路城X技術(shù)鋰電派中俄新能源材料技術(shù)研究院ogigi,tal.Possinsolvnt-fedr-filmteholgyfrbattriesndsupaaitor,高工鋰電,特斯拉,鋰電前沿,華陽檢測,華創(chuàng)證券整理干電極工藝較傳統(tǒng)濕法是全面的升級(jí)。在制造上,干電極步驟更少造成本及耗更低,原料對環(huán)境友好,更適配大規(guī)模生產(chǎn);在電池性能上,干法電池可以實(shí)現(xiàn)更的能量密度,電池的電性能和機(jī)械性能均更優(yōu);在應(yīng)用端,干法電池更適配固態(tài)電池4680等一電的需求。圖表24 干濕工藝綜對比干法電池濕法電池原因制作流程工藝步驟少多干法無需烘干回收溶劑,生產(chǎn)效率可提升至原濕法的7倍制造成本低高生產(chǎn)成本綜合下降18%能源消耗低高電池性能壓實(shí)密度大小磷酸鐵鋰壓實(shí)密度提升幅度3261,三元材料壓實(shí)密度提升幅度8.8。石墨負(fù)極壓實(shí)密度提升幅度104%面容量大小干法無需溶劑,活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑之間的空隙較濕法更少,單位面積內(nèi)能有更多的活性物質(zhì)可實(shí)現(xiàn)能量密度大小干法電極能量密度可以超過30h/具備00h/g的實(shí)現(xiàn)路徑濕法目前最大能量密度未突破30h/g實(shí)驗(yàn)室循環(huán)性能高低耐久性高低PFE原纖化后原纖維能讓活性物質(zhì)間粘連更緊密且能防止活性物質(zhì)在循環(huán)過程中脫落交流阻抗低高PFE纖維構(gòu)成的黏結(jié)劑鈍化網(wǎng)在鋰離子來回脫嵌過程中會(huì)被逐步?jīng)_破形成更好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)電壓平臺(tái)無差異無差異水分含量低高干法電極生產(chǎn)無需溶劑,全程采用干混的方式其他預(yù)鋰化更適配一般適配干法生產(chǎn)環(huán)境迎合預(yù)鋰化對于干燥環(huán)境的需求;濕法粘接劑CMC-SBR和溶劑與預(yù)鋰化合物不兼容;預(yù)鋰化合物可能會(huì)與溶劑反應(yīng)制成工藝粘接劑原纖化、靜電噴涂涂布、烘烤環(huán)境友好程度高低NP有毒,對環(huán)境不友好;濕法溶劑的干燥和回收需要消耗大量電能可應(yīng)用領(lǐng)域固態(tài)電池、46、普通池、超級(jí)電普通電池整理二、干電極所需新型粘接劑TE,市場空間巨大(一聚四氟乙烯(F:法最佳的粘接劑選擇傳統(tǒng)PF不適配干電工常的纖粘括PTETEF以及EPPVDF不可行纖,仍以利靜噴將PDF和其活顆噴集體上對混合物處后行延膜是連果佳DF的粘附度到EP的1原因是PDF較活性的粒太,弱粘效果且降電膜穩(wěn)定。PFE是最優(yōu)粘接劑選擇。原因下:1)聚分量較大,可形更長的纖維惰性且腐;)性能好但前內(nèi)池級(jí)PTE比少產(chǎn)需25年。圖表25 干粘接劑性對比聚四氟乙烯(PTF)乙烯—四氟乙烯共聚物()四氟乙烯—六氟丙烯共聚物(FE)聚偏二氟乙烯(PDF)備注分子量(g/l)10-0710.225.46403熔點(diǎn)(℃)32726-70275175最高連續(xù)使用溫度(℃)26015-80200150導(dǎo)熱能力(導(dǎo)熱系數(shù),/c*K)0.50.40.50.3導(dǎo)熱系數(shù)越大代表導(dǎo)熱能力越強(qiáng)導(dǎo)電能力(介電常數(shù))2.12.62.16.3介電常數(shù)越小代表導(dǎo)電能力越強(qiáng)自燃性(支持燃燒氮氧中的氧最小濃度,)95319543濃度越大代表惰性越強(qiáng)拉伸強(qiáng)度(M)2540405020254085耐化學(xué)藥品能力最好良好好差粗糙度(靜摩擦系數(shù))0.20.60.50.4靜摩擦系數(shù)越大越代表粗糙總結(jié)優(yōu)勢:分子量大、熔點(diǎn)、最高使用溫度最高;導(dǎo)熱、導(dǎo)電能力強(qiáng)不容易自燃耐腐蝕;表面光滑劣勢:拉伸強(qiáng)度一般優(yōu)勢:導(dǎo)熱導(dǎo)電能力較強(qiáng)拉伸強(qiáng)度大;耐腐蝕劣勢:分子量較小熔點(diǎn)最高使用溫度較低;容易自燃;較粗糙優(yōu)勢:分子量最大熔點(diǎn)最高使用溫度高導(dǎo)熱導(dǎo)電能力優(yōu)秀;不容易自燃;耐腐蝕劣勢:拉伸強(qiáng)度一般粗糙程度一優(yōu)勢:拉伸強(qiáng)度劣勢:分子量最小熔點(diǎn)低、使用溫度低導(dǎo)熱導(dǎo)電能力一般容易自燃聚合物表面粗糙儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)新觀察ongngLi,ta.Pgssinsolnt-fedr-filmtehnlgyforattrisadspapaiors艾邦高分子,氟化工,化工百科,華創(chuàng)證券(二聚四氟乙烯(F:產(chǎn)工藝介紹聚四氟乙烯由E聚合而成主流的方包括懸聚合法和分散聚合聚四乙的生流中上是石礦酸螢礦硫(濃度8在熱合生氫氟酸氫酸可用制一系的單其中HCC22經(jīng)熱解以成四乙烯(TE,TE可通浮聚法分聚法成聚氟烯PTE圖表26 PFE生產(chǎn)流程永和股份首次公開發(fā)行股票招股說明書,PTE可分懸浮PTE(比5060散PTE樹(比2035分散PTE乳占比530類分樹和浮樹最的別于散樹能實(shí)現(xiàn)纖,外剪力的用能成網(wǎng)構(gòu)的維。圖表27PFE分類巨化股份,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,(三PF:無法直接應(yīng)于電極,必須經(jīng)過改性1鈍化粒子表面PFE會(huì)與負(fù)極表面的鋰離子反應(yīng)生成氟化鋰,削弱粘合效果,降低容量。單克PTE大約耗100Ah鋰電中的PTE含越耗鋰越在實(shí)排除首充電成EI膜的影后在二放線中PTE含量電流,因此實(shí)四乙會(huì)鋰離反,響池性能。圖表28 第二次放電曲線 圖表29 氟化鋰生成示圖GoaoLi,ta.heinfuneofplyttrafuothleedutionntheaaitylossofhearbnaodeorlihuminbattris.
upto(專利號(hào):S5567B2;專利名稱:COPOSITIONSANDETHDSFORSSITIONOFELECTRODEBINDRS)在PE表面涂覆導(dǎo)電實(shí)粘接劑的鈍化。特斯的利紹涂材料含電導(dǎo)體(導(dǎo)電碳、炭黑等)以及顆粒材料(粉末狀碳材料。涂層覆蓋面積占TE粒表的90以,度于0.1100μ。涂層有以下幾方面用:作為體強(qiáng)性質(zhì)電能力對PTE表進(jìn)改提高接穩(wěn)性作為化料制解等材的解在PTE原纖后涂由分間的相互作力仍附在粒表面圖表30 含涂覆層TE顆粒upt(專利號(hào):S1467B2;專利名稱:COPOSITIONSANDETHDSORASSITIONOFELECTRODEBINDERS)2混合非原纖化材料原纖化后形成的自支撐膜仍會(huì)存在活性物質(zhì)和粘接劑的粘連作用降低的問題,而活性質(zhì)的落導(dǎo)電內(nèi)的電增從影電性能。將PFE與非原纖化材混合提高電極膜性。對傳的原化料如PVD、CM)磨為小的材,與PTE混形成型粘特拉?;旌衔颬VD、CCPTE質(zhì)比為11更徑接能現(xiàn)極活性質(zhì)更均勻分,此時(shí)粒徑小粘更的粘性。圖表31 粘接劑粒徑縮小upt(專利號(hào):S1466B2;專利名稱:OPOSITIONSANDETHDSORDYELECTRODEFLSINCLUNGICROARTICULTENON-FIBRILLIABLEBINDERS)(四PFE競爭格局及價(jià)格山東東岳是最的TE生產(chǎn)廠商。東岳昊晨、江和巨集團(tuán)國內(nèi)排名四聚氟烯產(chǎn)商行競格較穩(wěn)定。圖表32 PFE廠商競格局 圖表33 PFE應(yīng)用分類2.33%2.33%1.77%4.65%4.65%5.12%25.58%5.81%7.77%13.02%15.35%5.70%5.70%7.50%0%10.90%8.913.95%山東東岳 中昊晨光 浙江永和 巨化集江西理文化福建三農(nóng) 聊城氟爾 三愛富江蘇梅蘭 江西中氟 山東華氟
16.80%化工 電子 汽車與運(yùn)輸廚醫(yī)療健康 建筑業(yè) 其他華經(jīng)情報(bào)網(wǎng), 華經(jīng)情報(bào)網(wǎng),國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的TE的下游應(yīng)用主要集中低塑料產(chǎn)品高端TE主要依靠進(jìn)口高端PTE用于G通及干前能于外如金目國低端PTE能為,也致價(jià)的斷降,伴氟工頭步轉(zhuǎn)布局高端PTE,在法極熟后頭業(yè)望分受行紅。圖表34 中國TE產(chǎn)量(萬噸) 圖表35 分散TE樹脂價(jià)格(元噸)2.01.01.01.01.01.0800600400200000
216217218219220PF產(chǎn)量 YY
6.0%5.0%4.0%3.0%2.0%1.0%00%
600600500500500500500400400400共研產(chǎn)業(yè)咨詢,華經(jīng)情報(bào)網(wǎng), 百川盈孚,,截止日期:2023.5.7(五高端TE需求藍(lán)海市場全面替代濕法電池開FE需求想象空間。產(chǎn)業(yè)各發(fā)如如,在能側(cè)、力以及3C領(lǐng)的拉下預(yù)全鋰池的求以30以增速年增加。電需的速長也打干及粘劑PTE的象。圖表36全球鋰電池需測算(W)300200200100100500
22A 22A 22A 22E 22E 鋰電池需求合計(jì) YoY
100%9.0%8.0%7.0%6.0%5.0%4.0%3.0%2.0%1.0%00%中汽協(xié)marlne,動(dòng)力電池創(chuàng)新聯(lián)盟,測算干電極技術(shù)將帶動(dòng)TE需求快速增長。濕電池,極接采用PD,質(zhì)量比2極合用C+B量比法藝PTE同時(shí)適于正極負(fù)量至~8在法藝率逐提的景極PTE的需增較PDF能實(shí)現(xiàn)4的們計(jì)025干電滲率到3230年到15,200干極PTE總到1.91萬噸。圖表37 干電極TE需求測算201A202A203E204E205E200E正極需求(萬噸)1716197.1295.04175565.1147110負(fù)極需求(萬噸)69.331000158.2218.2298.4775.5正負(fù)極合計(jì)(萬噸)186.8307.0453.1630.7864.5224706干法電池滲透率0%0%0%1%3%15%PFE質(zhì)量占比(低)5%5%5%5%5%5%PFE質(zhì)量占比(高)8%8%8%8%8%8%PFE需求(萬噸,低0.000.000.000.321.3016.85PFE需求(萬噸,高0.000.000.000.502.0726.96PTFE需求(萬噸,中性)0.000.000.000.411.6921.91中汽,marln,動(dòng)力電池創(chuàng)新聯(lián)盟,愛彼電路,中英科技招股書,新能源日報(bào)等,測算5G通訊所需FE出貨穩(wěn)增長電極成熟將貢獻(xiàn)核心增端PE廣泛應(yīng)用于G電通領(lǐng)TE絕緣優(yōu)異不高頻波擾含聚物在頻條件下具有良好的低介電性能、低損耗因子,能夠?yàn)閿?shù)據(jù)中心、信號(hào)發(fā)射塔及個(gè)人電子備提超頻高性目需穩(wěn)增長設(shè)200干極透率5干電極需PTE將高端場額。預(yù)計(jì)法極在225后逐鋪,們設(shè)PE平均單價(jià)5.0元,預(yù)高端PTE的場在205年到2.83億200年到11.86億。圖表38 高端TE需求(萬噸) 圖表39 高端TE價(jià)值量(億元)3.03.02.02.01.01.0500000
221 222 22E22E22E23E干電極PFE 通訊PFE
100010001000100010008.06.04.02.0000
221 22222E22E22E23E高端PF價(jià)值量 YY
7.0%6.0%5.0%4.0%3.0%2.0%1.0%00%中汽,arlin,動(dòng)力電池創(chuàng)新聯(lián)盟,愛彼電路,英科技招股書,新能源日等,測算
中汽協(xié),marln,動(dòng)力電池創(chuàng)新聯(lián)盟,愛彼電路,英科技招股書,新能源日報(bào),百川盈孚等,測算三、加工設(shè)備:干法工藝提升輥壓要求,壓延切邊一體是制膜發(fā)展方向(一干法制膜裝置:自撐制造設(shè)備主流的自支撐膜制造設(shè)備分為氣流粉碎機(jī)、螺桿擠出機(jī)以及開煉機(jī)。氣流碎機(jī)效高,桿出良最高氣流粉碎機(jī)的工作原理是,壓縮空氣通過噴嘴高射入粉碎腔后,活性物及粘劑混合物通過進(jìn)料口到達(dá)粉碎腔?;旌衔镌诟邏簹饬鞯淖饔孟孪嗷ヅ鲎卜鬯閷?shí)現(xiàn)纖化,最后,混合物隨氣流上升至分級(jí)腔在輥壓設(shè)備作用下形成自支撐膜。氣流碎機(jī)工效最。螺桿擠出機(jī)的工作原理是,混料自料口進(jìn)入螺桿滿螺槽后,會(huì)在旋轉(zhuǎn)的桿作下在料筒內(nèi)壁和螺桿表面不斷被壓實(shí)、攪拌以及混合。在壓縮段結(jié)束處,螺桿會(huì)混合均勻的物料按要求擠出機(jī)頭,在機(jī)頭中混合物會(huì)被塑成電極膜并送離擠出機(jī)螺桿出的率高。圖表40 氣流粉碎機(jī)示圖 圖表41 螺桿擠出機(jī)示圖諾澤流體科技(上海)有限公司 寧波微匠動(dòng)畫有限公司開煉機(jī)的工作原理是,個(gè)相對回轉(zhuǎn)的輥筒對物產(chǎn)生擠壓后,由于兩個(gè)筒的比不同,因此可以產(chǎn)生對混料產(chǎn)生剪切力,速比越大剪切力越強(qiáng)。在輥筒的高剪力下,混合物內(nèi)部的分子鏈會(huì)被打斷,實(shí)現(xiàn)均勻的混合,多次往復(fù)后在粘接劑原化的用即成極。圖表42 開煉機(jī)示意圖上海聯(lián)凈(二干法電極設(shè)備迭代輥設(shè)備干法工藝較濕法對輥壓設(shè)備的工作壓力、輥壓精度以及均勻度提出更高要求。部輥設(shè)備商率受于法電對新輥機(jī)迭代求頭廠優(yōu)如下:頭部商利術(shù)備系更善產(chǎn)品代力強(qiáng)能快適新術(shù)于壓的需求市場語更,其廠商成利壘良品率更高,更易受電池制造商的青睞。納科諾爾在國內(nèi)輥壓機(jī)市場市占率第一有望分益業(yè)利圖表43 國內(nèi)廠商輥壓性能對比納科諾爾輥壓機(jī)(LDY50-N7)上海聯(lián)凈輥壓機(jī)熱輥尺寸φ0000mφ(0-8)(40-0)熱壓溫度(℃)3109020最大工作壓力()1605-輥縫調(diào)節(jié)精度()0.010.01生產(chǎn)速度(/i)305-資料來源:上海聯(lián)凈,納科諾爾官網(wǎng),華創(chuàng)證券4680干法正極需要大實(shí)力度的輥壓機(jī)。斯拉4680電僅負(fù)使用電極技術(shù)。在正極干法的制作過程中,正極自支撐膜輥壓后容易掉粉,需要有更大外部壓抵消末的合CMI2000列壓在實(shí)力度及壓致性比較優(yōu)秀或解正干問題方之。圖表44 CMI2000SACMI官網(wǎng),(三干法制膜發(fā)展方向設(shè)大型化集成化,
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