面对高镍化的大趋势,不少企业都在加紧布局。近期,亿纬锂能拟与贝特瑞、SKI设立高镍三元正极材料合资公司,将建设年产5万吨高镍材料项目。韩国正极材料公司与格林美签订大单,三年内计划采购17.6万吨高镍前驱体。据悉,容百科技计划2025年将高镍材料产能提升至30万吨,到2030年提升至100万吨。
根据业内的预计,到2022年全球高镍三元材料的产量将据中国汽车动力电池产业创新联盟发布的数据显示,9月,我国动力电池装车量15.7GWh,其中磷酸铁锂电池装车9.5GWh;三元电池装车6.1GWh。自今年 5 月份开始,磷酸铁锂电池在产量上重新反超三元锂电池,随后又于 7 月份在装车量上三元锂电池;7-9月,磷酸铁锂电池在动力电池市场所占比重也逐月提升,到9月份,磷酸铁锂电池的产量已经是三元锂电池的1.4倍,装机量是1.6倍。超过60万吨,实现翻倍增长。而到2030年全球整个行业高镍材料的产出将接近350万吨。
正极材料大都是微米或纳米级颗粒,极易吸收空气中的水分,特别是 Ni含量高的三元材料。在制备正极浆料时,如果正极材料水分高,在进行浆料搅拌过程中NMP吸水后会造成PVDF溶解度降低,导致浆料凝胶成果冻状,影响加工性能。制成电池后,其容量、内阻、循环和倍率等都会受到影响,因此正极材料的水分与金属异物一样要作为管控项目
对于电池制造商而言,正极材料批次间差异越小、一致性越好,成品电池的性能才能越稳定。大家都知道磷酸铁锂正极材料的一个主要缺点就是批次稳定性差,在制浆时往往由于批次波动大,每批次浆料的粘度和固含量都不稳定,这就给使用者带来了麻烦,需要不停地调整工艺去适应
当然随着技术的进步,材料供应商制程能力的提升,物性指标的散布越来越小,发货前测试粘度这一步骤就可以省去了。除了以上提到的改善一致性的措施外,我们还应运用质量工具大程度的削弱这种批次不稳定性,预防质量问题的发生。主要从以下几个方面着手。
作业规程的建立
产品的固有质量是设计出来的、更是制造出来的。因此,操作者如何操作对于控制产品质量尤为重要,应建立详细具体的作业标准
(2)CTQ的识别
对影响产品质量的关键指标和关键工序加以识别,对这些关键的管控指标应做特别的监控,并制定相应的应急反应措施。(3)SPC的使用
对关键过程的关键特性参数进行SPC时时监控,对异常点进行剖析,找出导致不稳定的原因、采取有效的纠正措施和预防措施,避免不良品流向客户端。