ABEC 2020│第8届电池“达沃斯”论坛现场

电池“达沃斯”-电池网10月28日讯（陈语 张倩 长沙宁乡 图文直播）10月27-29日，一年一度的全球电池行业盛会——ABEC 2020 | 第8届中国（长沙·宁乡）电池新能源产业国际高峰论坛在长沙宁乡隆重举办。本届论坛由ABEC（电池“达沃斯”）组委会、中关村新型电池技术创新联盟主办，宁乡高新区独家协办，500余位来自全球电池新能源产业链的“政、产、学、研、金、服、用”各界代表以及媒体等出席，在电池新能源全球化竞争的大背景下，探寻自主品牌向上路径，共议产业健康生态链的构建之道。

论坛同期，由湖南省工业和信息化厅、湖南省商务厅、长沙市人民政府主办的2020湖南（长沙）电池产业博览会盛大开启，展览面积2万平方米，聚焦产业前沿产品、技术、服务，汇集了比亚迪、北汽新能源、奇瑞新能源、力神电池、雄韬股份、欣旺达、电将军、中科星城、华宝储能、多氟多、石大胜华、金银河、大族激光、奥特维、五星铝业等近200家电池新能源产业链优质展商。

深圳市时代高科技设备股份有限公司研究院院长、博士杨毅

28日下午，深圳市时代高科技设备股份有限公司研究院院长、博士杨毅在论坛上做了题为《真空干燥的模块化、多元化发展趋势》的主题演讲，分享了动力电池真空干燥背景、不同设备类型的发展趋势、不同干燥工艺的数据分析、时代高科在动力电池真空干燥领域的布局等，电池网摘选了其部分精彩观点，以飨读者：

杨毅表示，正极材料具有很强的吸水性，是电池水分含量的主要来源。水分将对动力电池首次充放电容量、电池内阻、电池容量等性能带来较大的影响。例如，当水分含量多于体系形成SEI膜的所需含量时，在SEI膜表面生成POF₃和LiF沉淀，导致电池内阻增加。

关于动力电池水分存在形式，杨毅表示，根据固体物质分子与水分子作用力的性质及大小，水分的存在形式主要分为附着水分、吸着水分、化合水分三种，三者干燥的主要区别是：附着水分在常温常压下即可自然挥发，吸着水分在常压105℃左右可蒸发，化合水分在常压150℃以上可蒸发。

论坛上，杨毅分别从不同结构、加热方式、电池材料体系、干燥温度、干燥真空度、干燥时间、水分检测条件等方面，对比分析了电池干燥相关数据。

从不同结构类型设备来看，隧道式干燥设备在综合能耗、生产稳定性、质量一致性等方面，都优于单体组合式干燥设备；单体组合式干燥设备在生产柔性化方面略占优势；其他类型设备，例如卷对卷烘烤技术成熟度仍然欠缺，国外几年前已经有类似设备的研发生产，但处理速度、真空度的保持、质量稳定性等难题无法解决，目前的应用缺乏成功范例。杨毅介绍说，根据日韩的成功经验，未来短而高效的隧道式干燥设备将占主流地位，卷对卷等其他类型设备需要解决根本的技术难题才可以有应用的可能。

从不同加热方式来看，接触式加热的能耗较低，因热传导效率最高；接触式加热与运风式加热的升温速度两者各有所长，接触式加热对于宽大的电池效果更好，运风式加热对于窄薄的电池更为适用；从温度均匀性的角度，运风式加热的效果更好，但是需要对风道进行合理设计，而目前加热板结构设计、供应商的选择日趋成熟，接触式加热温度均匀性也在快速改善；从生产稳定性角度，运风式技术成熟，稳定性好，而接触式存在真空防电风险，设备稳定性较差；从成本角度，运风式成本较低，而接触式加热成本较高；从干燥后水分含量的角度，两个基本持平。

从不同电池材料体系的差异来看，磷酸铁锂是今年以来回暖最快的产品，其材料吸水量较大，烘烤难度也是最难的，水分不容易脱除，所以同等温度下，烘烤时间最长；三元材料包括NCA（镍钴铝）和NCM（镍钴锰），均为热稳定性差的材料，镍含量越高，越不稳定；三元材料的含水量相对低一些，烘烤也相对容易，相同烘烤温度下，时间相对磷酸铁锂电池会显著缩短；钴酸锂目前在动力电池应用较少，主要在3C电池方面，根据现有的实验数据，其原始含水量不高，同时烘烤也相对容易，基本与三元材料相当。

从不同干燥温度的差来看，干燥温度是真空干燥过程的关键参数，温度越高，干燥效果越好，反之温度越低，干燥效果越差；分析其原因主要是干燥过程是水分脱除的过程，需要吸收能量，故温度越高，干燥过程补充的能量充分，则效果提升；干燥温度必然受限制，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，过高的温度会造成熔融，对后期注液甚至电芯的安全造成风险；这也是电芯烘烤温度低于极片极卷的原因，目前陶瓷隔膜的逐步应用会提升干燥温度的允许限值。

从不同干燥真空度的差异来看，根据日本则武的理念，快速形成高真空的环境，对干燥过程是有很大益处的，这一点从隧道炉一段就配了两个450/4200的大泵得到完美体现；实际试验过程中发现，高真空（100Pa以上）和低真空（1000Pa以下）的干燥效果，是有着极大的区别的；而高真空的不同区段，例如50-100Pa和高于10Pa的区别就不是太显著；是否某些情况下高于10Pa的真空度对于干燥某些电池有特殊效果，还需要更多的实验来支持。

从不同干燥时间的差异来看，干燥时间对干燥效果的影响也是很大的，长的干燥时间可以提高干燥效果，某些单体干燥炉甚至有48-72小时的干燥时间；干燥时间的延长对于产能还是有负面影响的，所以目前在追求高产能的现状下，电池企业多要求缩短干燥时间，因此提出了接触式加热等方案；在确定干燥时间前，最稳妥的办法是通过实验来确认干燥效果，特别是干燥水分有写入技术协议的情况下，必须要求对来料水分，干燥时间进行实验验证。

从不同水分检测条件的差异来看，水分检测采用卡尔费休法，其本质是用消耗电量与碘元素再与水分成正比的基本原则，通过计量电量的消耗来推算水分的含量；水分检测主要的条件是卡式炉温度和反应时间；检测温度从150℃开始到245℃，最高只能达到250℃；反应时间从300s-900s；同样的样品，检测温度越高，水分析出越多，水含量越高，不同体系不同标准；同样的样品反应时间越长，水分不一定越高，有时反而越低。

最后，杨毅简要介绍了一下其所在的时代高科：公司是一家高端智能装备集成制造和软件提供商，国家高新科技企业，在深圳、上海、天津拥有三个集研发、生产、销售于一体的基地，占地80000平米，设有研发、精工、自动化焊接、生产、装配、售后等部门。公司先后由达晨创投、北汽集团、中国宝安集团、中国风险投资公司、广发证券战略参股，是新能源锂电池真空干燥设备、自动物流线、工业精密清洗设备等高端自动化装备的核心供应商。

(以上观点根据论坛现场速记整理，未经发言者本人审阅。)

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