Stanyl® SN-PURE
电动汽车的产能正在急速扩张，但锂离子电池（LiB）的高成本已经成为电动汽车发展的掣肘。为了确保电动汽车具有更长的行驶里程，电池组需要支持更高的能量密度。利用高镍三元合金和锰基富锂金属氧化物开发锂离子电池阴极是一种有前景的提高电池能量密度和容量的方法。然而，这些化合物在高温和高电压条件下表现出低热稳定性，并且可以形成穿透和损坏电池隔膜的枝晶，这一缺点增加了热失控的风险。
为电动汽车提供动力的锂离子电池是实现全球汽车行业设定的脱碳目标的关键。尽管电动汽车的产量增速比以往任何时候都高，但锂离子电池成本仍然是电动汽车发展的长期障碍。然而电动汽车锂离子电池组的平均成本现在估计为每千瓦时（kWh）132美元，与2010年相比下降了89%①；因此，2021年电动汽车销量创下历史新高②，预计到2030年全球将生产约3,500万辆新车。
2030年全球将生产约
3,500
万辆新车
高镍阴极带来的安全风险
如今许多消费者仍会担心不稳定的电池导致电动汽车事故的风险。为了确保电动汽车满足更长续航里程的需求，制造商需要开发支持更高能量密度的电池组。从高镍三元合金和锰基富锂金属氧化物开发锂离子电池阴极是被广泛看好的，能够显著提高电池能量密度和容量的方法。
然而，这些化合物在高温和高电压条件下表现出低热稳定性，它们还会导致形成穿透并损坏电池隔膜的枝晶。这一缺点大大增加了可能导致电池着火或爆炸的热失控风险。
除了需要昂贵的召回外，这些事故还会对汽车品牌的声誉造成不可估量的损害。这种风险促使一些电动汽车生产商设计使用不含钴的磷酸铁锂（LFP）电池的汽车，这些电池更安全，更具成本效益，但为了实现长续航里程，需要更多的电池。
镍和钴还增加了金属离子溶解和氟化氢侵蚀的风险，导致化学老化，并因化学老化而引起锂离子电池磨损并过早失效。这种损坏会迅速降低电池的容量，这就造成电动汽车在使用中需要更长的充电时间和更频繁的充电周期。
如何经济高效地设计安全、
高性能的电动汽车？
修改促进阴极离子交换的电解质，能够有助于稳定锂离子电池的温度和容量保持性能。丁二腈（SN）是一种高性能电解质添加剂，帝斯曼是丁二腈的主要生产商之一。帝斯曼的Stanyl® SN-PURE化合物在阴极形成保护层，以抑制电解质分解、防止氧化并防止枝晶形成。该化合物提供99.95%的高纯度和低离子浓度，优化电池性能：
-
在较长的运行时间内具有卓越的热稳定性
-
小于百万分之两千（<2000 ppm）的水含量可降低氧化风险
-
57.6°C的低凝固点和267°C的高沸点，可承受极端温度
-
非危险化学物质，无有害气体产生
-
符合电池系统制造的关键法规
-
大规模全球供应，以减轻任何供应链风险
助力提供安全可靠的电池组
使用碳酸乙烯酯（EC）基电解质和由钴酸锂（LCO）制成的阴极进行的广泛测试已经确定了丁二腈如何影响电池的安全性和性能：
当电池舱加热到150°C时，含有丁二腈添加剂的电解质可有效防止热失控，而无添加剂的标准版本在40分钟后变得不稳定，导致温度快速指数上升。氧化稳定性测试表明，丁二腈添加剂在高热暴露70分钟后可将电池组中的气体膨胀降低50%以上。使用丁二腈的电池在100次测试循环后也能充电到一致的容量水平，而没有丁二腈的替代电池在40次测试循环后容量稳步下降。
确保稳定有效的全球供应链
制造商对电池组件材料解决方案供应短缺或有限存在担忧，帝斯曼理解这种忧虑。
区域性的、独立的本地材料添加剂供应在欧洲和美国新兴的锂离子电池制造业发展发挥着至关重要的作用。帝斯曼的全球足迹包括每个主要市场的办事处和材料生产设施，为所有客户提供可靠的供应链。
帝斯曼在主动适应客户不断变化的需求方面建立了良好的声誉，比如面对新冠疫情，帝斯曼宣布不可抗力的次数为零，确保按时交付。无论在何种情况下，帝斯曼随时准备帮助客户提供安全可靠的电动汽车电池组，从而更快地让更多的清洁能源交通工具行驶在路上。
数据来源：
① Visual Capitalist，https://www.visualcapitalist.com/breaking-down-the-cost-of-an-ev-battery-cell/
② Virta，https://www.virta.global/en/global-electric-vehicle-market
原文始发于微信公众号（帝斯曼工程材料）：Stanyl® SN-PURE，优化EV锂离子电池性能
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。 为了更好促进行业人士交流，艾邦搭建有锂电池产业链上下游交流平台，覆盖全产业链，从主机厂，到电池包厂商，正负极材料，隔膜，铝塑膜等企业以及各个工艺过程中的设备厂商，欢迎申请加入。
长按识别二维码关注公众号，点击下方菜单栏左侧“微信群”，申请加入群聊