[00149149]新能源汽车用动力锂离子电池产业化项目

本项目产品为动力型锂离子电池,具有能量密度高、安全性能好、循环寿命长、应用范围广等优点： （1）能量密度高：锂离子电池能量密度直接影响车辆的续航里程,相同车型搭载相同重量/体积的电池系统,能量密度越高,车辆的续航里程越长。 目前国内市场开发的动力型锂离子电池主要为磷酸铁锂体系,其单体能量密度约为120Wh/Kg, 本项目开发的动力型锂离子电池采用三元体系,其单体能量密度可达164Wh/Kg,比市场现有电芯能量密度提升30%以上。 （2）安全性能好：良好的安全性能是整车安全的重要保证,三元材料因其析氧温度较磷酸铁锂低,导致初期普遍认为三元电池安全性不好。随着电池制造工艺和水平的不断提升,三元电池的安全性能已和磷酸铁锂相当;目前本项目产品可通过6.3V过充测试、针刺、短路、过放等各项安全测试。 （3）循环寿命长：循环寿命直接与车辆使用寿命相关,目前本项目产品单体循环已突破2800次,系统寿命按70%折算,可达2000次,一般小型乘用车续航里程可达150公里,按2天进行一次循环,折算使用寿命可突破10年。 （4）应用范围广：鉴于本项目产品优良的使用性能,目前除了在新能源车上使用,还拓展了更宽泛的应用领域,目前已成功应用在港口和矿山设备上。 产品特点： 本项目开发产品为高安全性、高功率密度、长循环寿命的动力型锂离子电池,具有以下特点： （1）安全性能好,发热量小：可通过6.3V过充、针刺、短路、过放等安全测试,并且发热量较能量型电芯有大幅下降; （2）此款产品不仅兼顾了较高的能量密度,而且在功率性能上有了很大的突破：5C持续放电达97.62%; 3C快充可充可达80%,即大电流充电20分钟即可充满80%的容量; （3）循环寿命长：单电芯循环寿命可达2800多次,系统循环寿命按70%折算可达1960次,按每2天进行一次充放电,使用寿命可达10年。（1960*2/365≥10年）; 产品先进性 电芯开发先进性 （1）粉体材料预处理工艺 粉体材料预处理工艺是我司独有的一项工艺流程,其优点主要体现在：提高浆料参数（粘度、细度、固含量）的稳定性;大幅缩短制浆时间。以往的制浆工艺主要分为干法制浆和湿法制浆：所谓干法制浆是将活性材料与导电剂混合后加入到PVDF胶液中再进行高速分散,让干粉充分的融入到胶液中,然后再根据涂布要求通过加入适量的NMP溶剂改善浆料参数;湿法制浆是先将导电剂加入到PVDF胶液中,进行高速分散或研磨分散形成导电胶,再将此导电胶分批加入到活性材料中进行沁湿、研磨、制浆。我公司所采用的粉体预处理工艺实为干混工艺,即先将活性材料、导电剂、粘结剂在特定的干混设备中进行高速摩擦混合90分钟,确保导电剂和粘结剂充分均匀的包裹在活 性材料周围,然后向干混完毕的粉体材料中加入溶剂NMP进行真空控温混合。此种制造工艺一方面严格的保证了粉体材料混合的均匀度以及胶料粘度的稳定性（由于生产周期和成本控制,目前普遍采用的生产模式为先批量制取胶液,每次制浆则从批量胶液中取所需额度,因此胶液在存放过程中的不稳定性则是导致浆料参数变幅较大的一个重要因素）;另一方面由于粘结剂在预混工艺中已完全分散,并且无需制胶工序,大幅缩短了制浆时间,提高了生产效率。 （2）电极精密加工技术 众所周知,电极的加工制造是锂离子电池制造工艺中最为重要的一个环节,电极质量的稳定性直接影响到电池的品质。我公司采用喷涂式电极加工工艺,涂布时喷头与基材之间的间隙可精确至1um,涂布幅度可精确至0.01mm,电极面密度误差小于1%;此外,电极采用悬浮式烘烤方式,浆料溶剂匀速蒸发,因此电极表面光滑,无颗粒、凹陷和划痕等缺陷。电极分切上下刀具采用无缝接合,并对刀具和分切产品采用精密检测和显微管控,从而大幅降低分切时的毛刺出现,此外,在分切同时,对极片同步进行除尘和除铁控制,有效的避免了极片表面粉尘对电芯性能的影响。 （3）硬炭材料的应用研究 由于硬炭材料在循环过程中稳定性较好,膨胀性小,耐久性高,并且对大倍率充放电效率较高,在动力电池领域应用具有较大优势;考虑到此种材料粒径较小且比表面积较大,同时对电解液溶剂具有一定的选择倾向,我们将硬炭与传统石墨搭配使用,并对电解液体系进行了相应的优化,实现了产品安全性能和倍率性能的双重提升。