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會議倒計時24天

2023高工鋰電材料大會

(資料圖片)

——穿越迷霧 破浪遠行

主辦單位高工鋰電、高工產(chǎn)研

承辦單位邛崍市人民政府

總冠名金美新材料

峰會地點四川·成都非遺博覽園緹沃麗酒店

峰會時間2023年6月6-7日

據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)計，2023年我國鈉離子電池落地產(chǎn)能將超15GWh，2025年落地產(chǎn)能超60GWh。伴隨著鈉離子電池的擴產(chǎn)，鈉離子電池設(shè)備的需求也將快速增長，GGII預(yù)計到2025年中國鈉離子電池設(shè)備市場規(guī)模超80億元。

基于鈉電池與鋰電池生產(chǎn)工藝的相似性，鋰電設(shè)備生產(chǎn)商正在大舉切入鈉電賽道。

材料體系、電芯狀態(tài)、殼體形態(tài)等的變化，讓鈉電池的生產(chǎn)工藝較鋰電池有所差異。在2023高工鈉電產(chǎn)業(yè)峰會上，利元亨研究院院長杜義賢博士發(fā)表主題演講“多元化產(chǎn)品形態(tài)的鈉電池核心裝備開發(fā)”。

利元亨研究院院長杜義賢博士

鈉電池與鋰電池在材料端的最大區(qū)別在于正負極材料和正極集流體不同，且正負集流體均可使用鋁箔，正、負極片也采用鋁極耳，電解液、隔膜的生產(chǎn)工藝變化不大。

具體來說，鈉電池正極材料主要為三種主流路線層狀氧化物技術(shù)成熟，普魯士藍類化合物成本低，聚陰離子型化合物功率密度高；負極材料主要分為硬碳和軟碳，軟碳成本較低性能不足，硬碳技術(shù)探索初見成效，生物質(zhì)前驅(qū)體位于研發(fā)初期；鈉電池正負極集流體均可采用價格較低的鋁箔；隔膜一般采用高強度薄膜化的聚烯烴多孔膜；電解液采用六氟磷酸鈉，量產(chǎn)難度低。

在鋰電領(lǐng)域，利元亨可提供方形鋁殼電芯、圓柱鋼殼電芯、軟包電芯整線解決方案。針對多元化產(chǎn)品形態(tài)的鈉電池，利元亨也推出了覆蓋全工序的整線設(shè)備方案。

杜義賢表示，在涂布環(huán)節(jié)，未來水洗路線可以取消NMP回收。目前，利元亨涂布設(shè)備最大寬幅是1.6米，涂布速度達100m/min。利元亨還進行了烘箱的腔體結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，采用波長控制干燥方式替代傳統(tǒng)熱風干燥，涂布效率提高40%~60%，總能耗降低25%。

在模切環(huán)節(jié)，利元亨激光模切分條一體機采用創(chuàng)新式復合切割腔體成型技術(shù)，具備S型切割功能，更加節(jié)省箔材，且解決了粉塵堆積和極片抖動的頑疾，適用于方殼、軟包及4680圓柱電池全極耳切割分條一體成型。其中，激光模切整機除塵系統(tǒng)可將極片表面顆?？刂圃?0μm以下。

在裝配環(huán)節(jié)，疊片設(shè)備需增加工位以隔離電解液的封裝部件，鈉電池負極集流體和涂層改變使硬度增加使得相應(yīng)切割毛刺減小，正負極耳焊接焊頭的互換性提高，連接片焊接無需調(diào)參。

針對切疊工藝，利元亨推出了激光切疊一體機，首創(chuàng)激光高速制片技術(shù)，疊片速度可達0.125s/pcs。

針對卷繞工藝，用于鈉電池生產(chǎn)的高速動力卷繞機，可實現(xiàn)6米長極片16ppm高效生產(chǎn)，產(chǎn)品優(yōu)率超99.5%，滿足未來超大動力電池需求。

在焊接環(huán)節(jié)，鈉電池激光焊接機的焊接速度可達300mm/s以上，生產(chǎn)良率達99.5%以上?；谖恢猛捷敵龅募す饪刂萍夹g(shù)，利元亨采用PSO控制技術(shù)，焊接過程中通過編碼器反饋脈沖個數(shù)，計算脈沖距離，同步控制發(fā)出多個激光脈沖數(shù)進行焊接，確保焊接過程能量均布。

在注液環(huán)節(jié)，鈉電池電解液選擇性多，且濃度比鋰鹽低，導電率高，適合快充，這要求極片對電解液的吸收速度相對鋰鹽要快，設(shè)備效率需要提升。目前，利元亨鈉電池注液機設(shè)備產(chǎn)能達20-30ppm。

在化成分容環(huán)節(jié)，利元亨串聯(lián)化成分容技術(shù)可使充放電電流完全一致，調(diào)試效率提高60%，充放電效率提升20%以上；化成分容一體機技術(shù)可使饋電效率大于80%，現(xiàn)場安調(diào)時間可降低30%，充放電效率提升20%以上。

在模組PACK環(huán)節(jié)，鈉電池裝配方式較多，可以采用（CTP）無模組電池包技術(shù)，PACK線設(shè)備產(chǎn)能可大于40ppm，PACK產(chǎn)能達64JPH，實現(xiàn)圓柱、方殼、軟包電池全覆蓋。

除了硬件設(shè)備，在軟件控制和息化的系統(tǒng)建設(shè)上，利元亨還推出了鋰電行業(yè)數(shù)字化整廠解決方案——“利元亨??？窃臁保唧w分為智能設(shè)備、大數(shù)據(jù)底座平臺“海葵云”、軟件應(yīng)用三大部分，可通過數(shù)據(jù)治理+應(yīng)用管理兩個解決方案，提升鋰電企業(yè)綜合運營指標。

通常來說，“一代設(shè)備、一代產(chǎn)品”，要將鈉電產(chǎn)業(yè)縱深推向市場并做大做強，離不開電池企業(yè)與設(shè)備廠商基于產(chǎn)品需求而在技術(shù)研發(fā)層面進行的通力合作。而率先與鈉電池企業(yè)深度鏈接，并摸透相關(guān)生產(chǎn)工藝的設(shè)備企業(yè)將占得更多先機。

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