会议倒计时24天

2023高工锂电材料大会

——穿越迷雾 破浪远行

(资料图)

主办单位高工锂电、高工产研

承办单位邛崃市人民政府

总冠名金美新材料

峰会地点四川·成都非遗博览园缇沃丽酒店

峰会时间2023年6月6-7日

据高工产业研究院预计，2023年我国钠离子电池落地产能将超15GWh，2025年落地产能超60GWh。伴随着钠离子电池的扩产，钠离子电池设备的需求也将快速增长，GGII预计到2025年中国钠离子电池设备市场规模超80亿元。

基于钠电池与锂电池生产工艺的相似性，锂电设备生产商正在大举切入钠电赛道。

材料体系、电芯状态、壳体形态等的变化，让钠电池的生产工艺较锂电池有所差异。在2023高工钠电产业峰会上，利元亨研究院院长杜义贤博士发表主题演讲“多元化产品形态的钠电池核心装备开发”。

利元亨研究院院长杜义贤博士

钠电池与锂电池在材料端的最大区别在于正负极材料和正极集流体不同，且正负集流体均可使用铝箔，正、负极片也采用铝极耳，电解液、隔膜的生产工艺变化不大。

具体来说，钠电池正极材料主要为三种主流路线层状氧化物技术成熟，普鲁士蓝类化合物成本低，聚阴离子型化合物功率密度高；负极材料主要分为硬碳和软碳，软碳成本较低性能不足，硬碳技术探索初见成效，生物质前驱体位于研发初期；钠电池正负极集流体均可采用价格较低的铝箔；隔膜一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜；电解液采用六氟磷酸钠，量产难度低。

在锂电领域，利元亨可提供方形铝壳电芯、圆柱钢壳电芯、软包电芯整线解决方案。针对多元化产品形态的钠电池，利元亨也推出了覆盖全工序的整线设备方案。

杜义贤表示，在涂布环节，未来水洗路线可以取消NMP回收。目前，利元亨涂布设备最大宽幅是1.6米，涂布速度达100m/min。利元亨还进行了烘箱的腔体结构创新，采用波长控制干燥方式替代传统热风干燥，涂布效率提高40%~60%，总能耗降低25%。

在模切环节，利元亨激光模切分条一体机采用创新式复合切割腔体成型技术，具备S型切割功能，更加节省箔材，且解决了粉尘堆积和极片抖动的顽疾，适用于方壳、软包及4680圆柱电池全极耳切割分条一体成型。其中，激光模切整机除尘系统可将极片表面颗粒控制在10μm以下。

在装配环节，叠片设备需增加工位以隔离电解液的封装部件，钠电池负极集流体和涂层改变使硬度增加使得相应切割毛刺减小，正负极耳焊接焊头的互换性提高，连接片焊接无需调参。

针对切叠工艺，利元亨推出了激光切叠一体机，首创激光高速制片技术，叠片速度可达0.125s/pcs。

针对卷绕工艺，用于钠电池生产的高速动力卷绕机，可实现6米长极片16ppm高效生产，产品优率超99.5%，满足未来超大动力电池需求。

在焊接环节，钠电池激光焊接机的焊接速度可达300mm/s以上，生产良率达99.5%以上。基于位置同步输出的激光控制技术，利元亨采用PSO控制技术，焊接过程中通过编码器反馈脉冲个数，计算脉冲距离，同步控制发出多个激光脉冲数进行焊接，确保焊接过程能量均布。

在注液环节，钠电池电解液选择性多，且浓度比锂盐低，导电率高，适合快充，这要求极片对电解液的吸收速度相对锂盐要快，设备效率需要提升。目前，利元亨钠电池注液机设备产能达20-30ppm。

在化成分容环节，利元亨串联化成分容技术可使充放电电流完全一致，调试效率提高60%，充放电效率提升20%以上；化成分容一体机技术可使馈电效率大于80%，现场安调时间可降低30%，充放电效率提升20%以上。

在模组PACK环节，钠电池装配方式较多，可以采用（CTP）无模组电池包技术，PACK线设备产能可大于40ppm，PACK产能达64JPH，实现圆柱、方壳、软包电池全覆盖。

除了硬件设备，在软件控制和息化的系统建设上，利元亨还推出了锂电行业数字化整厂解决方案——“利元亨•海葵智造”，具体分为智能设备、大数据底座平台“海葵云”、软件应用三大部分，可通过数据治理+应用管理两个解决方案，提升锂电企业综合运营指标。

通常来说，“一代设备、一代产品”，要将钠电产业纵深推向市场并做大做强，离不开电池企业与设备厂商基于产品需求而在技术研发层面进行的通力合作。而率先与钠电池企业深度链接，并摸透相关生产工艺的设备企业将占得更多先机。

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