从我国锂电池的应用领域来看,我国锂电池广泛应用于手机、笔记本电脑、电动自行车、电动汽车、电动工具、数码相机等众多下游领域,电网储能在锂电池需求中占比仅为2%左右,而在手机和笔记本电脑中的占比分别高达38%和24%。
前瞻产业研究院发布的《中国锂电池正极材料行业发展前景与投资预测分析报告前瞻》研究显示,我国手机产量呈现波动增长趋势,2007年手机产量为6.06亿台,到2012年产量增加到11.82亿台,2013年1-10月,我国手机累计产量达到12亿台。这主要是我国居民生活水平提高,消费购买力增强对手机需求的拉动所致。
从笔记本电脑产量来看,近几年,我国笔记本电脑产量呈逐年上升趋势,从2005年的4564.99万台增长到2011年的24408.25万台,年均复合增长率在32%以上。2012年,我国笔记本电脑产量为2.53亿台,同比增长9.08%。2013年1-9月,全国笔记本电脑累计总产量1.81亿台,同比增长6.16%。
前瞻网锂电池正极材料行业分析报告认为,我国消费类电子产品的快速增长是锂电池产业扩张的主要动力,此外,近年来电动汽车、电动自行车等受国家产业政策的支持发展较快,动力锂电成为锂电池的潜力领域。
国外锂电池的商业应用有二十多年的历史,中国也就十余年,现在的锂电池应用领域非常广,只要是需要直流供电的地方都可以使用,常用的手机、笔记本电脑、相机等数码产品就不必说了,目前正在研发的电动自行车,电动汽车用锂电池商业前景非常好,不过目前相关技术还没完全成熟,商业化还得需要一段时间。还有工业上的应用,比如矿灯、电动工具用的锂电池,便携式工具,如便携式医疗设备用的电源,都是锂电池;另外就是高科技应用,包括航天方面的,如卫星上的备用电源等。
目前锂电池的各项性能指标日新月异,比能量不断提高,安全性和循环性能也不断得到改善,尤其是国外,如日本的锂电池技术,发展一直领先,纯电动汽车已经有小批量的量产。而国内方面,技术也比十年前有较大进步,但是仍相当于日本90年代的水平,发展空间很大,在国家大力倡导环保的环境下,相信锂电行业的前景非常光明。
(一)锂离子电池的工艺技术非常严格、复杂,这里只能简单介绍一下其中的几个主要工序。
(1)制浆
用专门的溶剂和粘接剂分别与粉末状的正负极活性物质混合,经高速搅拌均匀后,制成浆状的正负极物质。
(2)涂膜
将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面,烘干,分别制成正负极极片。
(3)装配
按正极片--隔膜--负极片--隔膜自上而下的顺序放好,经卷绕制成电池极芯,再经注入电解液、封口等工艺过程,即完成电池的装配过程,制成成品电池。
(4)化成
用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试,对每一只电池都进行检测,筛选出合格的成品电池,待出厂。
(二)生产工艺流程及控制
原材料 → 原材料检验 → 原材料预处理 → 配料 → 配料检验 → 真空感应熔炼 → 快冷铸锭 → 半成品检验 → 热处理 → 粗碎 → 制粉 → 筛分 → 后处理→真空或充氮气包装 → 成品检验 → 产品
a:冶炼:1) 工艺要求材料供应商提供材质单,qc部门还要进行测试,其成份和杂质含量满足工艺要求的办理入库备用。2) 原料预处理主要是清除原材料表面的污染物和氧化层,确保原材料的洁净。3) 配料要根据不同情况按规定指标补足某些易挥发元素如稀土、锰的烧损。4) 真空感应熔炼要在0.1pa的真空度下充入氩气,在1300℃高温下将各成份金属熔化成合金,快冷铸锭,以获得晶粒细化、组织均匀的合金。
b:半成品:半成品检验有三方面内容:1) 外观:合金外观应具金属光泽,无明显氧化变色,合金组织结构应均匀致密,无疏松和杂质;2) 化学成分:合金化学成份应与设计成份相符;3) 电化学容量:应满足企业标准要求,否则不能下转。
c:热处理:采用真空热处理炉,抽真空后再充入氩气保护。热处理工艺主要使产品均质化和稳定化(消除内应力),保证合金平坦的平台压力,良好的均一性和良好的循环寿命特性。重点保证温度及真空度,做氧含量测定。
d:合金粗碎、制粉和包装全过程均在氩气保护下全封闭进行,确保合金的含氧量很低。成品检验有四方面内容:1) 外观:表面无变色氧化现象,无结块现象;2) 物理性能、粒度分布、松装比符合企业标准;3) 化学特性:合金粉的成份和杂质含量、合金的pct曲线符合企业标准;4) 电化学性能:合金的电化学容量、充放电特性、循环寿命、大电流脉冲放电特性和温度特性。产品内包装为尼龙复合塑料袋抽真空双层包装,整箱再充氮气塑料袋包装,外箱:纸箱。
(三)资金投入(小型规模)
1、厂房建设:800万元;2、机械设备安装:1000万元;3、后续流动资金:1000万元。
空间很大, 电池动力车才刚刚起步!还是很有潜力的。
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