11月8日,在中国(遂宁)国际锂电产业大会暨新能源汽车及动力电池国际交流会召开前夕,在由中国化学与物理电源行业协会及动力电池应用分会联合电池中国网共同举办的“中国化学与物理电源行业协会高层闭门会暨Li+学社(第18期)技术大讲堂”上,深圳盘古丰瑞新能源有限责任公司董事长胡明祥就钠离子电池关键材料及工艺的相关话题作主题报告分享。
胡明祥表示,“钠电池和锂电池相似,都是四大主材加一些辅材,正极材料多种多样,电池形体也多样化。”并详细介绍了盘古丰瑞在钠电池材料和工艺方面的研发进展。
正极材料方面,在层状氧化物、聚阴离子和普鲁士蓝这三种技术路线中,胡明祥认为层状氧化物最具优势,尤其看好含镍的O3相化合物。
据介绍,目前层状氧化物面临的主要难题包括碱性高,以及表面游离钠等问题。胡明祥表示,对于材料痛点,可以通过降低湿度,材料表面包覆,在浆料制备过程中额外添加某些物质来隔绝反应等多种方式进行相关研发尝试。
在胡明祥看来,对于聚阴离子路线,由于分子式种类繁多,选择采用哪一种聚阴离子,推高了研发成本;对于普鲁士蓝路线,由于湿化学合成路线,引入的残留结晶水在电芯制作过程中会导致一系列问题,当前有一些策略改善结晶水的影响,但是整体加工成本高。
此外,在负极、电解液,以及与隔膜联动反应等方面,胡明祥针对共性难题也分享了盘古丰瑞的研发进展和他的观点体会。
电池包构型方面,“圆柱、软包和铝壳相较而言,在成本核算时要尽量把壳体成本压到更低。”胡明祥认为,“从长远成本来看,大软包是降成本非常好的路线,但是对于一些特定场景还要考虑软包体系是否适合,需要跟应用侧做一部分联动。”
据胡明祥介绍,“盘古丰瑞产品的应用场景主要聚焦于中型储能,包括通信、工程车辆等,未来不排除往大型储能和小型储能研发的可能。”
最后,胡明祥还提出“将来如果钠电池规模化量产,并实现一定规模化效益,那么钠电池生命周期结束后该如何处理?”的开放性问题,和与会者交流探讨。
新能源汽车的快速发展带动了动力电池的高速增长。动力电池生产流程一般可以分为前段、中段和后段三个部分。其中,前段工序包括配料、搅拌、涂布、辊压、分切等,中段工序包括卷绕/叠片、封装、烘干、注液、封口、清洗等,后段主要为化成、分容、PACK等。材料方面主要有正负极材料,隔膜,电解液,集流体,电池包相关的结构胶,缓存,阻燃,隔热,外壳结构材料等材料。
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