受補(bǔ)貼影響，隨著動(dòng)力電池能量密度越來越高，鋰電池四大關(guān)鍵材料正極、負(fù)極、電解液、隔膜原材料體系也在發(fā)生改變。同時(shí)，國家要求2020年要達(dá)到300Wh/kg，對于電池企業(yè)及材料企業(yè)而言，都將帶來極大的挑戰(zhàn)。
圍繞于此，電池企業(yè)、材料企業(yè)都進(jìn)行了相關(guān)技術(shù)研發(fā)，高鎳三元、硅碳負(fù)極、高電壓電解液等材料開始出現(xiàn)，而作為輔助材料粘接劑廠商也開始進(jìn)行相應(yīng)產(chǎn)品升級。
10月18日，高工鋰電(2018)國際鋰電池關(guān)鍵材料技術(shù)創(chuàng)新峰會(huì)在深圳盛大開幕。本次峰會(huì)由GGII主辦，高工鋰電、江門市商務(wù)局、江門市經(jīng)濟(jì)和信息化局承辦，邀請了鋰電材料各個(gè)環(huán)節(jié)及動(dòng)力電池企業(yè)超80位行業(yè)專家、技術(shù)領(lǐng)袖及超400位業(yè)內(nèi)人士就現(xiàn)階段動(dòng)力電池核心材料的技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)化升級等進(jìn)行共同探討。
在國際鋰電材料產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)前瞻專場上，日本瑞翁株式會(huì)社Zeon主席研究員王鍵博士發(fā)表“車載鋰離子電池用功能性粘接劑”的主題演講。
▲日本瑞翁株式會(huì)社Zeon主席研究員王鍵博士
目前，高鎳三元材料已經(jīng)成為行業(yè)趨勢，市場上523和622型號已經(jīng)比較普遍，將來811或者NCA都將變成主流。
然而，隨著容量增大，材料中殘堿含量也變得越來越高，并且很多殘堿存在于材料里面，不能簡單去除。這將導(dǎo)致在混漿的過程中，如果有微量的水份，會(huì)造成漿料容易凝固，類似“果凍”現(xiàn)象。
另外，由于這些堿性物質(zhì)的存在，將在電池里面經(jīng)常出現(xiàn)產(chǎn)氣，有些負(fù)反應(yīng)將造成電池壽命衰減等問題。
王鍵博士表示：“在混漿過程中的“果凍”現(xiàn)象主要是因?yàn)檎辰Y(jié)劑造成的，大家知道現(xiàn)在用的正極粘結(jié)劑主要是PVDF，PVDF有一個(gè)本身固有的反應(yīng)，就是在強(qiáng)堿性下會(huì)和氫形成脫氟反應(yīng)，這樣會(huì)造成PVDF果凍凝膠狀況。”
而針對另一個(gè)重要問題，高鎳正極的表面經(jīng)常有一些負(fù)反應(yīng)，這些嚴(yán)重的負(fù)反應(yīng)會(huì)造成二次粒子的崩潰，導(dǎo)致電池中導(dǎo)電性下降。
王鍵博士表示：“二次粒子的崩壞現(xiàn)象第一步，就是活性物質(zhì)表面和電解液接觸面的地方會(huì)有一些嚴(yán)重的副反應(yīng)發(fā)生，這些副反應(yīng)會(huì)造成比較差的產(chǎn)物堆積在活性物質(zhì)表面，由此造成這些部位不能夠自由的充放電，只能在周圍進(jìn)行，鋰離子的進(jìn)出會(huì)造成一些應(yīng)力，這個(gè)應(yīng)力會(huì)造成二次粒子的崩壞?！?
針對于此，瑞翁公司研發(fā)‘新型無氟粘接劑’，可以代替PVDF，該款粘結(jié)劑和活性物質(zhì)的親和性更好，在表面形成類似SEI的保護(hù)膜，可以讓充放電反映更均勻，從而減少內(nèi)部應(yīng)力的發(fā)生。
同時(shí)，針對隔膜問題，瑞翁公司研發(fā)新型粘結(jié)性功能層AFL，可以減少電池的膨脹，減少空隙的產(chǎn)生。另外對電池的耐久性和安全性也有幫助；在負(fù)極材料方面，開發(fā)出耐久性非常好粘結(jié)劑系統(tǒng)，同時(shí)可以抑制負(fù)極的反彈問題。
