2012全球新能源汽車大會(huì)1月10日在海南博鰲隆重開幕，廣州天賜高新材料股份有限公司總工劉建生就題為《電解液與動(dòng)力電池》發(fā)表了主題演講。

　　以下為其演講全文實(shí)錄：

　　首先感謝組委會(huì)給這樣一個(gè)機(jī)會(huì)，我們公司主要是專注于電解液原材料，電解液添加劑研發(fā)和生產(chǎn)，我想是國(guó)內(nèi)唯一一個(gè)具有電解液生產(chǎn)技術(shù)的供應(yīng)商，我想鋰離子電池在數(shù)碼這一塊已經(jīng)得到非常廣泛的應(yīng)用，2008年奧運(yùn)會(huì)已經(jīng)吹響了像鋰離子電池的發(fā)展，我們之后包括2010年世博會(huì)和亞運(yùn)會(huì)、大運(yùn)會(huì)都是鋰離子電池這幾年不管材料方面還有電池制作技術(shù)得到很大發(fā)展，我們天賜作為動(dòng)力電池主要的供應(yīng)商這幾年也得到比較大的發(fā)展，今天跟大家交流的就是電解液與動(dòng)力電池這樣的一個(gè)題目，大家想電解液跟動(dòng)力電池一個(gè)很容易聯(lián)想的一個(gè)性能就是安全性能，實(shí)際上電解鋁在動(dòng)力電池這個(gè)影響電池中間應(yīng)該說(shuō)。這個(gè)電極對(duì)于動(dòng)力電池，動(dòng)力電解液的現(xiàn)狀以及電解液需要往下發(fā)展的方向我個(gè)人的一個(gè)觀點(diǎn)。

　　主要的內(nèi)容這樣幾個(gè)方面，首先看一下電解液動(dòng)力電池大家這個(gè)動(dòng)力鋰離子電池，大家知道這個(gè)電池正極和負(fù)極，工作當(dāng)中會(huì)從正畸突出，然后到負(fù)極材料，所以電極形成過(guò)程當(dāng)中三個(gè)部分跟電極密切相關(guān)系，所以電極在電池系統(tǒng)方面應(yīng)該我的表整個(gè)電極空氣組成，這些供應(yīng)處分這個(gè)電池安全性能，它的電壓和高低溫性能使用壽命儲(chǔ)存性能等等應(yīng)該全方位影響動(dòng)力電池的性能。動(dòng)力電池的特點(diǎn)相對(duì)這個(gè)數(shù)碼的來(lái)講動(dòng)力電池應(yīng)該說(shuō)有這樣四個(gè)明顯的特征，它的容量使用壽命，應(yīng)用環(huán)境和安全性能的要求這個(gè)相對(duì)重要來(lái)講是動(dòng)力電池四大特殊明顯的特點(diǎn)，目前這個(gè)動(dòng)力電池他這個(gè)核心問(wèn)題第一就是成本和安全，在行業(yè)里面得到一個(gè)普遍的認(rèn)同，在成本方面來(lái)講大家可能第一個(gè)想象到的是原材料的降價(jià)，我覺得這個(gè)是一個(gè)相對(duì)來(lái)講我認(rèn)為在以下三個(gè)后面他對(duì)于電池成本來(lái)講應(yīng)該說(shuō)比較大的一個(gè)提升空間，比如說(shuō)電池正負(fù)極材料的提高包括材料的穩(wěn)定性包括電壓和電池的一致性，這個(gè)方面我覺得提高降低電池成本是一個(gè)比較大的提升空間，在電池的安全性能來(lái)講我覺得有兩個(gè)方面，一個(gè)大家比較明顯的就是電池的耐用安全性能，第二就是性能安全性能，耐用安全性能這個(gè)方面應(yīng)該說(shuō)有很多的東西要做我們?cè)陔姌O方面可以采用安全添加劑，另外降低這個(gè)溶劑的可燃性，另外采用一個(gè)不燃性負(fù)極材料，包括蔡用氧化穩(wěn)定性正極材料。安全性能來(lái)講目前動(dòng)力電池來(lái)講可以滿足兩到三年這個(gè)目前來(lái)講是目前的技術(shù)，滿足這個(gè)電池10年到15年這個(gè)電池使用壽命得到了一個(gè)很大的發(fā)展空間，這一塊比如說(shuō)使用壽命是電池這個(gè)穩(wěn)定性還有正負(fù)極材料的發(fā)展，還有穩(wěn)定性良好的電解液，電解液表現(xiàn)BMS電池使用壽命比較大的三個(gè)方向，另外電池定位性能這一塊我們目前在國(guó)內(nèi)的一些動(dòng)力電池來(lái)講很多都是一個(gè)夏天、一個(gè)冬天電池性能受到一個(gè)比較大的影響，所以電池高低溫性能這一塊來(lái)講還是需要一個(gè)比較大的突破。

　　動(dòng)力電池培養(yǎng)一個(gè)性能需求，這個(gè)也在這個(gè)特點(diǎn)使動(dòng)力特點(diǎn)正負(fù)極材料的發(fā)展趨勢(shì)，負(fù)極材料來(lái)講主要是高壓實(shí)的材料發(fā)展，高壓實(shí)主要是材料的球形化和納米化，這個(gè)高壓實(shí)性能，第二提高材料的高容量，這個(gè)主要在這個(gè)金屬鋰，包括硅基合金另外高倍率和高安全化這個(gè)上面比較大的特點(diǎn)，這個(gè)是負(fù)極的發(fā)展趨勢(shì)。正極方面主要有以下幾個(gè)明顯的趨勢(shì)，一個(gè)是錳系材料。在磷系材料方面也有一些高電壓的發(fā)展，另外還有其他的一些發(fā)展，這個(gè)主要是正負(fù)極材料的發(fā)展，接下來(lái)介紹一下動(dòng)力電解液在動(dòng)力電池方面的一些主要的研究?jī)?nèi)容，電解液研究主要三個(gè)方面，一個(gè)是電解液穩(wěn)定性的研究，穩(wěn)定性怎么樣來(lái)提高這個(gè)電池使用壽命，另外一個(gè)電解液和正負(fù)極材料的兼容，第三就是電解液與電池工藝兼容，電池主要三個(gè)方面提高電池的熱吻性，電極化學(xué)穩(wěn)定性，電極電化學(xué)穩(wěn)定性。電解液與材料兼容這一塊主要開發(fā)新興成膜添加劑，新型的正負(fù)極材料很好的兼容，另外開發(fā)新型防擴(kuò)充添加劑的開發(fā)。再一個(gè)根據(jù)電池的功率來(lái)改善一個(gè)改善電極的性能，根據(jù)正負(fù)極的材料工藝特點(diǎn)和功能特點(diǎn)的方面的研究，這個(gè)動(dòng)力電極主要研究這樣幾個(gè)方面。

　　具體來(lái)講比如說(shuō)提高電極的穩(wěn)定性主要是目前穩(wěn)定性這個(gè)最大的貢獻(xiàn)，這個(gè)電極的穩(wěn)定性最大弓形就是LIPF6，這個(gè)穩(wěn)定性可以對(duì)電池的安全性比較大的一個(gè)改進(jìn)空間，于是我們經(jīng)過(guò)這個(gè)提高了穩(wěn)定性可能明顯的抑制這個(gè)正極溶解這個(gè)我們做了一些試驗(yàn)，我們電解鋁體系，我們電極穩(wěn)定之后我們可以明顯正極材料放出，我們把電極放到高溫條件儲(chǔ)存一段時(shí)間我們看到穩(wěn)定性提高可以大幅度提高正畸減少正極的溶解。第二就是改善正極的穩(wěn)定性，就是提高電極正極負(fù)極的兼容性，這個(gè)我們做的這個(gè)研究正極SEI的特點(diǎn)。

　　現(xiàn)在介紹一下動(dòng)力電解液的現(xiàn)狀，在動(dòng)力電池來(lái)講目前在國(guó)內(nèi)主要磷酸鐵鋰和磷酸亞鐵鋰，鐵鋰給大家的深刻印象這個(gè)使用壽命是它的優(yōu)勢(shì)，安全性能比較穩(wěn)定，它的缺點(diǎn)是它的高溫性能比較差，高溫性能比較他，本是鐵鋰高溫性能不錯(cuò)的，鐵鋰電池來(lái)講它的這個(gè)短板電極，這個(gè)鐵鋰的定位性就是鐵鋰本身需要做一個(gè)改進(jìn)，所以中國(guó)的目前在經(jīng)過(guò)這幾年的發(fā)展來(lái)講應(yīng)該說(shuō)站著一個(gè)比較大的提升就是鐵鋰的改進(jìn)還有電極高溫性能的改善可以使鐵鋰電池在高溫性能來(lái)講非常好的兼顧，這個(gè)我們做了一個(gè)電池循環(huán)性能，這個(gè)循環(huán)比較優(yōu)越的，這個(gè)是我們的高溫性能60度的條件當(dāng)中我們目前可以做一千次以上，這個(gè)是高溫的循環(huán)性能，我們低溫這個(gè)給出一個(gè)低溫循環(huán)0度，.5的充放電也有一個(gè)比較好的循環(huán)性能。另外鐵鋰的高溫存儲(chǔ)性，這個(gè)有一個(gè)比較極端的高溫性能測(cè)試，這個(gè)都可以在電池容量的恢復(fù)這一快包括膨脹率內(nèi)阻變化率也有非常好的改進(jìn)，我們這邊展示了鐵鋰的定位性能，這個(gè)都是容量電極這個(gè)低溫性能來(lái)講應(yīng)該說(shuō)暫時(shí)可以滿足一個(gè)低溫的性能的應(yīng)用需求。負(fù)20度到負(fù)40度，這樣的一個(gè)性能改善應(yīng)該說(shuō)可以很好的滿足鐵鋰在低溫條件上的應(yīng)用，所以我個(gè)人認(rèn)為這個(gè)鐵鋰來(lái)講在這幾年的進(jìn)步非常的大，這個(gè)也是為我們講鐵鋰發(fā)展比較快的一個(gè)比較重要的原因。接下來(lái)介紹一下錳酸鋰，錳酸鋰主要電動(dòng)車這一塊比較多，這個(gè)比較大缺陷就是高溫性能安全性能是它的缺點(diǎn)，高溫性能和安全性能應(yīng)該說(shuō)兩個(gè)部分可以做一個(gè)錳酸鋰可以做一個(gè)摻雜，從電解鋁來(lái)講也有一個(gè)很大的改善空間，我們?cè)阼F鋰錳酸鋰兩個(gè)主要問(wèn)題高溫性能怎么樣跟安全性能同時(shí)兼顧，因?yàn)榘踩阅軄?lái)講主要電解，電解液安全性能添加很大程度高溫性能很大的影響，我們這邊電解液改善錳酸鋰電池的專用，這樣幾個(gè)手段，我們提高電解鋁的溶劑控制電池的含量，開發(fā)出來(lái)新型添加劑。

　　這個(gè)是我們想達(dá)到的一個(gè)結(jié)果，比如說(shuō)電池的這個(gè)高溫循環(huán)性能，因?yàn)閱渭兏纳棋i酸鋰高溫性能可以做到的，但是錳酸鋰和高溫安全結(jié)構(gòu)兼顧的話是一個(gè)矛盾，我們通過(guò)新型我們傳統(tǒng)的一個(gè)便壓器，紅色的是新型添加劑很好的改善這個(gè)電池的高溫循環(huán)性能這邊60度這邊45度的數(shù)據(jù)，錳酸鋰存儲(chǔ)性能也是一個(gè)比較大的缺陷，我們做了60度30天，45度30天這個(gè)高溫性能還有容量的保持和容量恢復(fù)還有微的變化，通過(guò)新型添加劑的開發(fā)可以很好的提高錳酸鋰的高溫存儲(chǔ)性能這個(gè)是安全性能，這個(gè)是錳酸鋰的目前情況。接下來(lái)介紹三元材料，三元材料目前國(guó)內(nèi)來(lái)講動(dòng)力這個(gè)方面最近兩年應(yīng)該說(shuō)發(fā)展比較快的，這個(gè)主要電動(dòng)自行車這一塊比較大的發(fā)展，三元材料解決的問(wèn)題相對(duì)錳酸鋰鐵鋰來(lái)講這個(gè)成本安全這一塊需要突破的地方，目前日韓這一塊也是發(fā)展比較快，日韓錳酸鋰很大程度應(yīng)用都是三元材料，所以我認(rèn)為這個(gè)三元材料的成本問(wèn)題可以通過(guò)這個(gè)高電壓形式來(lái)思路，我們現(xiàn)在這個(gè)三元材料從10.2伏提升到10.5伏，這個(gè)容量可以提升20%到25%，這個(gè)可以大幅度降低三元材料的成本，這個(gè)三元材料這個(gè)它在這個(gè)目前來(lái)講這個(gè)高電壓這一塊還需要繼續(xù)解決一些問(wèn)題，就是它的俯沖和存儲(chǔ)安全性能這個(gè)目前還沒有得到一個(gè)非常好的解決，在動(dòng)力電池來(lái)講這個(gè)需要進(jìn)一步突破的。

　　接下來(lái)談?wù)剛€(gè)人的這個(gè)動(dòng)力電解液的發(fā)展需要做的工作，我認(rèn)為來(lái)講應(yīng)該主要集中三個(gè)方面，一個(gè)是高電壓，通過(guò)高電壓降低這個(gè)電池的成本，在電極這一塊放添加劑和新型性能的開發(fā)。第二就是安全性能，安全性能這個(gè)里面幾個(gè)工作一個(gè)新型添加劑的開發(fā)，包括新型阻燃劑，包括例子液體。第三就是新型鋰鹽目前動(dòng)力電池應(yīng)該說(shuō)一個(gè)比較大的障礙，要滿足真正的需求磷酸鐵鋰還是比較大的，我認(rèn)為以下三個(gè)方面可以提升的。我這邊做一個(gè)簡(jiǎn)單的例子我們添加劑可以找到一個(gè)正極成膜，我們很好的改善這個(gè)電極，來(lái)一直氧化性能。第二就是新型溶劑，新興溶劑主要這樣幾個(gè)方面一個(gè)含硼溶劑等幾個(gè)方面，這個(gè)可以提升5.5到6一度以上另外一個(gè)功率溶劑，這個(gè)可燃?xì)馀葸@個(gè)基本上可燃性要大幅度下降，這個(gè)是溶劑方面的工作。

　　再防過(guò)充添加劑目前幾個(gè)方面，阻燃劑目前應(yīng)該說(shuō)特別是在日本這個(gè)產(chǎn)業(yè)化也是進(jìn)步的比較快，這個(gè)傳統(tǒng)的阻燃劑，傳統(tǒng)的主要做的工作是這個(gè)阻燃元素的優(yōu)化組合比如說(shuō)F跟P的組合，P和N的組合，包括F和B的組合，包括BN的組合，這個(gè)新型阻燃劑添加可以很大程度改善電池安全性能。再一個(gè)方面就是安全性能的這個(gè)聚合電極，這個(gè)前面也說(shuō)了這個(gè)他們隔膜開發(fā)，這個(gè)也是目前有三個(gè)方面，聚合電極開發(fā)來(lái)講有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。再一個(gè)離子液體，目前主要的解決就是兩個(gè)問(wèn)題，第一是它的目前的主要采用了壓力源，這個(gè)本身成本比較高，第二它的粘度要做到10到500個(gè)水平，這個(gè)后面來(lái)講是一個(gè)很大的方向。這個(gè)可燃性基本上可燃燒這個(gè)電阻率也是很不錯(cuò)的，這個(gè)粘度需要進(jìn)一步改進(jìn)這個(gè)是它的低溫性能。再一個(gè)新型鋰鹽的開發(fā)，前面就不說(shuō)了，我們介紹三大累在不斷的產(chǎn)業(yè)處理，有些處在一個(gè)產(chǎn)業(yè)化前期的一個(gè)階段，我們這個(gè)鋰安來(lái)改善電池的性能這是一些數(shù)據(jù)。謝謝大家!

返回第一電動(dòng)網(wǎng)首頁(yè) >