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锂电池关键生产工艺及控制因素

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锂电池关键生产工艺及控制因素

发布日期:2019-01-19 作者: 点击:

  1.搅拌(Mixing)

    也可以称为混料、匀浆、制浆、配料等等。通过一定的加料顺序、搅拌工艺、真空控制、温度控制等条件,将正负极活物质、导电剂、粘结剂、溶剂等关键组分制备成具有一定粘度要求、粒径要求的非牛顿流体(non-Newtonian liquids)的过程。需要控制的浆料性质是具有好的流动性,粘度、粒度符合涂布要求。


    2.涂布(Coating)

    有的公司称为涂覆。涂布是将搅拌完成的浆料均匀涂覆在集流体上,经过烘干制成极片的过程。涂布的方式有连续涂布、间歇涂布。锂离子电池浆料涂布的方式主要有刮刀直涂、刮刀辊涂、条缝式挤压涂,涂布产品的控制参数是面密度、粘结性、含水率等。


    3.辊压(Pressing)

    辊压是指将涂布完成的产品经过一定间隙下、一定压力下的两个钢辊,将极片压实到指定厚度的过程。辊压的影响因素有进料角度、间隙值、压力值、辊压速度、收放卷张力、极片温度等。辊压的目的是将疏松多孔的电极进一步压实,减少物质间接触电阻,提高一定电池体积内的电池容量,同时不能过压以保证电解液对极片的浸润效果。


    4.分切(Slitting)

    分切也叫分条,涂布完成的极片幅宽大,要将极片分切成多条。分切产品主要受切刀质量、全自动卷绕机厂家 切刀角度以及张力的影响。


    5.极耳成型(Tab Forming)

    通过控制设备的上、下刀模之间的啮合对极片进行剪切,使极片按照设计尺寸要求形成极耳的过程。


    6。电极缺陷(Electrode Defects)

    电极缺陷产生于极片生产中各阶段,涂布中易产生头厚、尾薄、厚边、露箔、面密度不稳、横纵条纹、干料、针眼缩孔、白斑、麻点、异物等,具体原因具体分析。辊压极片缺陷主要有收卷不齐、皱边、厚度反弹、掉料粘辊、颗粒、厚度不稳等。极片分切的缺陷有波浪边、毛刺、卷边、掉料等等。


    7。卷绕(Winding)

    卷绕是电芯的一种组成方式,适用于圆柱电池、方形电池以及软包电池。通过控制设备的速度、张力、尺寸、偏差等因素,将分条后尺寸相匹配的负极极片、正极极片及隔膜卷成裸电芯的过程。卷绕的要点是隔膜包正负极,同时负极极片要包裹正极极片。这就要求负极极片不能露箔,露箔后会造成极片局部析锂刺穿隔膜,引起短路。

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    电解液需求将激增 其盈利能力仍将保持


  从电解液的消费指标看,每瓦时动力电池的电解液用量(1。4至 1。8克)要高于消费类电池(1。1克左右),因此随着动力电池在整个锂电池市场中比重的增加,电解液的增长快于锂电池容量的增长。目前全国产能约11。7万吨,若15年锂电池产量按照48。60Gwh计算,加之出口业务,则供需基本平衡。而随新能源乘用车及专用车产销的增加,未来电解液的需求仍将呈现旺盛态势。若锂电池新增产能全部达产,则电解液需求量将会新增28。70万吨,届时电解液产能将会有较大的缺口。在下游市场支撑下,仍将会保持较高的毛利率水平。


    隔膜进口替代局面仍会存在 湿法膜+涂覆需求将递增

  根据国内锂电池产能投资规划,随着新产能的全部达产,预计隔膜市场将新增47.84亿平米。2015年我国锂电池隔膜产量6.28亿平米,同比增长49.5%,细分来看,干法隔膜出货3.9亿平米,同比增长33.1%;湿法隔膜出货2.38亿平米,同比增长90.5%。湿法隔膜增速大于干法,一是需求快速增长,2015年以比亚迪为代表的动力电池企业开始转向湿法隔膜。三元动力电池占比上升,带动湿法涂覆隔膜销量增加,致湿法膜中涂覆隔膜的占比从2014年的34%上升到2015年65%。湿法涂覆膜未来将是大趋势。


   因质量和安全等因素考虑,目前软包电池占比正快速提高。而铝塑膜是软包装锂电池电芯封装的关键材料,技术难度远超隔膜、正极、负极、电解液等材料,毛利率高达60%以上。随着新能源汽车产业链的快速发展以及新增锂电池产能的释放,未来锂电池铝塑膜软包需求也将快速提升,市场空间巨大。按照目前锂电池的生产工艺,以NCM为例,1Gwh电池将至多需要163万平米铝塑膜。假设,未来新投资的锂电池生产线50%为软包电池,则每年新增铝塑膜需求量将超过1。2亿平米,市值将超过25亿元,届时市场总容量将超过50亿元。而受生产工艺技术限制,目前全球锂电池用铝塑复膜生产厂家主要集中在日本和韩国。目前国内电池企业铝塑膜需求量约450万平方米/月左右,主要被DNP、昭和电工以及凸版印刷所垄断,对外依存度超过90%。该产品进口替代格局将在一定时期内存在。


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