一、市場(chǎng)概述:電池安全日益受到重視,催生鋰電涂覆高成長(zhǎng)賽道
1.1 涂覆材料小而彌堅(jiān),護(hù)航電池大有可為涂覆工序可改善聚乙烯基膜性能。在聚烯烴隔膜上涂覆陶瓷等納米材料或采用有機(jī)材料,使涂覆隔膜具備熱穩(wěn)定性高、熱收縮低、與電解液浸潤(rùn)性高的優(yōu)點(diǎn),涂覆工藝日益受到重視。涂覆改性通過粘接劑將功能涂層粘附在隔膜表面,以提高其熱穩(wěn)定性。圖表 1 為勃姆石涂覆在聚乙烯基膜上的熱穩(wěn)定性測(cè)試,當(dāng)溫度加熱到 170 度,隔膜已發(fā)生明顯形變,涂覆膜幾乎無(wú)收縮,涂覆工序可改善隔膜熔點(diǎn)低、安全性差的不足之處。圖表 2 為聚乙烯基膜涂覆 PVDF 前后對(duì)比,聚乙烯基膜呈現(xiàn)濕法隔膜典型的樹枝狀微孔結(jié)構(gòu),表面涂覆 PVDF 有機(jī)粒子后,聚乙烯基膜上附著了一層 PVDF 涂覆層,形成大量微孔,提高電解液保持率,有利于鋰電池內(nèi)阻的降低和放電功率的提高。
極片邊緣涂覆對(duì)電池的安全性和良品率具有重要意義。勃姆石等材料亦可用在鋰電池電芯的極片涂覆,以提高鋰電池的安全性能及良品率。以比亞迪為例,其最新的刀片電池將采用勃姆石材料在電芯極片邊緣進(jìn)行涂覆。極片涂覆可分別應(yīng)用在電池的正極和負(fù)極:
1)正極極片邊緣涂覆:由于正極片一般小于負(fù)極片,極片寬邊的邊緣在切割中容易出現(xiàn)毛刺,一旦刺穿隔膜接觸到負(fù)極會(huì)引起電池短路。勃姆石表面光滑,涂覆后可填平正極邊緣,使切割后的表面光滑無(wú)毛刺。行業(yè)內(nèi)由寧德時(shí)代率先使用勃姆石進(jìn)行正極邊緣涂覆已形成示范效應(yīng),成功導(dǎo)入下游比亞迪、億緯鋰能等電池廠。
2)負(fù)極極片邊緣涂覆:負(fù)極表面粗糙,涂覆超小粒徑的勃姆石后,負(fù)極造孔變得均勻,可以改善電解液親潤(rùn)性,使得鋰離子在充放電過程中更加通暢。負(fù)極邊緣涂覆還未形成主流,目前有應(yīng)用在 ATL 的消費(fèi)電池上。
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