ABEC 2018 | 第6屆鋰電“達(dá)沃斯”論壇現(xiàn)場(chǎng)

鋰電“達(dá)沃斯”-電池網(wǎng)11月22日訊（肖何 山東青島 圖文直播）“高鎳體系對(duì)電池提出更高的要求、更高的比容量、和更好的倍率性能?！?nbsp;青島藍(lán)科途膜材料有限公司研究所副所長(zhǎng)劉鵬表示，“但同時(shí)，高鎳材料本身存在結(jié)構(gòu)、化學(xué)特性等短板，電池的安全性能也隨之下降?！?/p>

11月21—23日，一年一度的全球電池行業(yè)盛會(huì)——第6屆中國(guó)（青島）鋰電新能源產(chǎn)業(yè)國(guó)際高峰論壇（ABEC 2018，鋰電“達(dá)沃斯”）在中國(guó)·青島西海岸新區(qū)·星光島會(huì)議中心隆重舉行。

青島藍(lán)科途膜材料有限公司研究所副所長(zhǎng)劉鵬

22日上午，劉鵬在ABEC 2018論壇上做了題為《應(yīng)對(duì)高Ni電池體系安全性問(wèn)題的功能性鋰電隔膜解決方案》的主題演講，分享了高鎳體系安全問(wèn)題、濕法+涂覆隔膜解決方案等，電池網(wǎng)摘選了其部分精彩觀點(diǎn)，以饗讀者：

高鎳體系安全問(wèn)題

劉鵬在論壇上介紹，在NCM811材料中，高鎳含量將帶來(lái)以下弊端：

一是活性材料高溫下的自加熱。在不斷提高環(huán)境溫度的條件下，充電狀態(tài)下的NCM811與電解液反應(yīng)的活性，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于NCM333與電解液反應(yīng)的活性。在105℃左右，NCM811開(kāi)始發(fā)熱，而NCM333還沒(méi)有，一直到200℃才開(kāi)始出現(xiàn)發(fā)熱。

二是釋氧導(dǎo)致的電池壓力增大。高Ni含量不僅會(huì)與電解液發(fā)生副反應(yīng)產(chǎn)生CO₂、H₂等氣體，而且會(huì)發(fā)生不可逆相轉(zhuǎn)化同時(shí)釋放出O₂，導(dǎo)致電池壓力增大。隨著鎳含量提高，電池會(huì)在更低的引發(fā)溫度下產(chǎn)生更多的氣體。

三是電芯分解溫度明顯降低。Ni含量的增加會(huì)導(dǎo)致熱穩(wěn)定性持續(xù)下降，并加速惡化，嚴(yán)重影響到電芯的安全性，DSC顯示隨著Ni含量的增加，電芯分解溫度也從300℃以上下降到220℃左右。

四是化學(xué)特性決定加工難度提高。高Ni體系中，Li富集在表面，水分控制不好時(shí)更容易發(fā)生副反應(yīng)，在材料表面形成碳酸鋰、氫氧化鋰等可溶性鹽，使得材料的PH值呈現(xiàn)堿性，在混料過(guò)程中容易吸水呈果凍狀，影響涂布，加工性能困難。這些副反應(yīng)會(huì)增加電池內(nèi)阻，降低電池的能量密度。

功能隔膜解決方案

高鎳電池的高能量密度優(yōu)勢(shì)對(duì)配套材料、加工設(shè)備工藝等提出了新需求：高熱收縮穩(wěn)定性、高穿刺強(qiáng)度、低水分含量、高保液率、高耐氧化性等。

據(jù)劉鵬介紹，藍(lán)科途在功能性鋰電復(fù)合隔膜方向提供了對(duì)位芳綸涂覆、油性PVDF涂覆、改性陶瓷涂覆等切實(shí)可行的隔膜解決方案。

新型芳綸涂覆隔膜可提高對(duì)電解液的浸潤(rùn)性，有效降低電池內(nèi)阻；提高隔膜的抗氧化性，這種優(yōu)異的抗氧化性有助于實(shí)現(xiàn)高電位化，從而提高能量密度；使隔膜耐熱性能大幅提升，180℃熱收縮在5%以內(nèi)，遠(yuǎn)高于隔膜閉孔溫度（約135~140 ℃ ）實(shí)現(xiàn)了閉孔特性和耐熱性能的兩者兼?zhèn)洹?/p>

油性PVDF隔膜能夠大幅提高電池隔膜與電極的粘結(jié)強(qiáng)度，可以大幅提高電池硬度，增加安全等級(jí)；能夠?qū)Ω裟こ浞职?，提高隔膜耐氧化性，減少隔膜氧化導(dǎo)致的強(qiáng)度降低和副反應(yīng)的發(fā)生；具有優(yōu)良的吸附、溶脹電解液的作用，防止漏液。

低吸水陶瓷涂覆隔膜氧化鋁涂層具有優(yōu)異的耐高溫性，可有效改善濕法隔膜的耐熱性；納米氧化鋁粉末具有良好的吸液及保液能力；保持了聚烯烴隔膜的閉孔特性，避免熱失控引起安全隱患；氧化鋁涂層增加微孔曲折度，自放電低于普通隔膜；可降低循環(huán)過(guò)程中的機(jī)械微短路，有效提升循環(huán)壽命。

（以上內(nèi)容根據(jù)論壇現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)發(fā)言者本人審閱。）