ABEC 2020│第8屆電池“達沃斯”論壇現場
電池“達沃斯”-電池網10月28日訊（陳語 張倩 長沙寧鄉 圖文直播）10月27-29日，一年一度的全球電池行業盛會——ABEC 2020 | 第8屆中國（長沙·寧鄉）電池新能源產業國際高峰論壇在長沙寧鄉隆重舉辦。本屆論壇由ABEC（電池“達沃斯”）組委會、中關村新型電池技術創新聯盟主辦，寧鄉高新區獨家協辦，500余位來自全球電池新能源產業鏈的“政、產、學、研、金、服、用”各界代表以及媒體等出席，在電池新能源全球化競爭的大背景下，探尋自主品牌向上路徑，共議產業健康生態鏈的構建之道。
論壇同期，由湖南省工業和信息化廳、湖南省商務廳、長沙市人民政府主辦的2020湖南（長沙）電池產業博覽會盛大開啟，展覽面積2萬平方米，聚焦產業前沿產品、技術、服務，匯集了比亞迪、北汽新能源、奇瑞新能源、力神電池、雄韜股份、欣旺達、電將軍、中科星城、華寶儲能、多氟多、石大勝華、金銀河、大族激光、奧特維、五星鋁業等近200家電池新能源產業鏈優質展商。
深圳市時代高科技設備股份有限公司研究院院長、博士楊毅
28日下午，深圳市時代高科技設備股份有限公司研究院院長、博士楊毅在論壇上做了題為《真空干燥的模塊化、多元化發展趨勢》的主題演講，分享了動力電池真空干燥背景、不同設備類型的發展趨勢、不同干燥工藝的數據分析、時代高科在動力電池真空干燥領域的布局等，電池網摘選了其部分精彩觀點，以饗讀者：
楊毅表示，正極材料具有很強的吸水性，是電池水分含量的主要來源。水分將對動力電池首次充放電容量、電池內阻、電池容量等性能帶來較大的影響。例如，當水分含量多于體系形成SEI膜的所需含量時，在SEI膜表面生成POF3和LiF沉淀，導致電池內阻增加。
關于動力電池水分存在形式，楊毅表示，根據固體物質分子與水分子作用力的性質及大小，水分的存在形式主要分為附著水分、吸著水分、化合水分三種，三者干燥的主要區別是：附著水分在常溫常壓下即可自然揮發，吸著水分在常壓105℃左右可蒸發，化合水分在常壓150℃以上可蒸發。
論壇上，楊毅分別從不同結構、加熱方式、電池材料體系、干燥溫度、干燥真空度、干燥時間、水分檢測條件等方面，對比分析了電池干燥相關數據。
從不同結構類型設備來看，隧道式干燥設備在綜合能耗、生產穩定性、質量一致性等方面，都優于單體組合式干燥設備；單體組合式干燥設備在生產柔性化方面略占優勢；其他類型設備，例如卷對卷烘烤技術成熟度仍然欠缺，國外幾年前已經有類似設備的研發生產，但處理速度、真空度的保持、質量穩定性等難題無法解決，目前的應用缺乏成功范例。楊毅介紹說，根據日韓的成功經驗，未來短而高效的隧道式干燥設備將占主流地位，卷對卷等其他類型設備需要解決根本的技術難題才可以有應用的可能。
從不同加熱方式來看，接觸式加熱的能耗較低，因熱傳導效率最高；接觸式加熱與運風式加熱的升溫速度兩者各有所長，接觸式加熱對于寬大的電池效果更好，運風式加熱對于窄薄的電池更為適用；從溫度均勻性的角度，運風式加熱的效果更好，但是需要對風道進行合理設計，而目前加熱板結構設計、供應商的選擇日趨成熟，接觸式加熱溫度均勻性也在快速改善；從生產穩定性角度，運風式技術成熟，穩定性好，而接觸式存在真空防電風險，設備穩定性較差；從成本角度，運風式成本較低，而接觸式加熱成本較高；從干燥后水分含量的角度，兩個基本持平。
從不同電池材料體系的差異來看，磷酸鐵鋰是今年以來回暖最快的產品，其材料吸水量較大，烘烤難度也是最難的，水分不容易脫除，所以同等溫度下，烘烤時間最長；三元材料包括NCA（鎳鈷鋁）和NCM（鎳鈷錳），均為熱穩定性差的材料，鎳含量越高，越不穩定；三元材料的含水量相對低一些，烘烤也相對容易，相同烘烤溫度下，時間相對磷酸鐵鋰電池會顯著縮短；鈷酸鋰目前在動力電池應用較少，主要在3C電池方面，根據現有的實驗數據，其原始含水量不高，同時烘烤也相對容易，基本與三元材料相當。
從不同干燥溫度的差來看，干燥溫度是真空干燥過程的關鍵參數，溫度越高，干燥效果越好，反之溫度越低，干燥效果越差；分析其原因主要是干燥過程是水分脫除的過程，需要吸收能量，故溫度越高，干燥過程補充的能量充分，則效果提升；干燥溫度必然受限制，主要原因是隔膜材料的限制，隔膜目前主要是聚乙烯、聚丙烯等高分子材料，過高的溫度會造成熔融，對后期注液甚至電芯的安全造成風險；這也是電芯烘烤溫度低于極片極卷的原因，目前陶瓷隔膜的逐步應用會提升干燥溫度的允許限值。
從不同干燥真空度的差異來看，根據日本則武的理念，快速形成高真空的環境，對干燥過程是有很大益處的，這一點從隧道爐一段就配了兩個450/4200的大泵得到完美體現；實際試驗過程中發現，高真空（100Pa以上）和低真空（1000Pa以下）的干燥效果，是有著極大的區別的；而高真空的不同區段，例如50-100Pa和高于10Pa的區別就不是太顯著；是否某些情況下高于10Pa的真空度對于干燥某些電池有特殊效果，還需要更多的實驗來支持。
從不同干燥時間的差異來看，干燥時間對干燥效果的影響也是很大的，長的干燥時間可以提高干燥效果，某些單體干燥爐甚至有48-72小時的干燥時間；干燥時間的延長對于產能還是有負面影響的，所以目前在追求高產能的現狀下，電池企業多要求縮短干燥時間，因此提出了接觸式加熱等方案；在確定干燥時間前，最穩妥的辦法是通過實驗來確認干燥效果，特別是干燥水分有寫入技術協議的情況下，必須要求對來料水分，干燥時間進行實驗驗證。
從不同水分檢測條件的差異來看，水分檢測采用卡爾費休法，其本質是用消耗電量與碘元素再與水分成正比的基本原則，通過計量電量的消耗來推算水分的含量；水分檢測主要的條件是卡式爐溫度和反應時間；檢測溫度從150℃開始到245℃，最高只能達到250℃；反應時間從300s-900s；同樣的樣品，檢測溫度越高，水分析出越多，水含量越高，不同體系不同標準；同樣的樣品反應時間越長，水分不一定越高，有時反而越低。
最后，楊毅簡要介紹了一下其所在的時代高科：公司是一家高端智能裝備集成制造和軟件提供商，國家高新科技企業，在深圳、上海、天津擁有三個集研發、生產、銷售于一體的基地，占地80000平米，設有研發、精工、自動化焊接、生產、裝配、售后等部門。公司先后由達晨創投、北汽集團、中國寶安集團、中國風險投資公司、廣發證券戰略參股，是新能源鋰電池真空干燥設備、自動物流線、工業精密清洗設備等高端自動化裝備的核心供應商。
(以上觀點根據論壇現場速記整理，未經發言者本人審閱。)
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