中国电池杂志-中国电池网11月14日讯(武月 杨阳 成都报道)在成都召开的2014年第二届中国(成都)锂电新能源产业国际高峰论坛上,东莞市杉杉电池材料有限公司总经理黄继宏做了《5V级电解液技术开发进展与市场分析》的专题报告。以下是黄继宏的演讲报告:

黄继宏:各位来宾下午好,我是杉杉电解液的黄继宏,下面跟大家做一下电解液方面的分享。

电池的诞生,1836年,英国的丹尼尔对“伏特电堆”进行了改良,1860年,法国的普朗泰发明出用铅做电极的电池,这也是最早出现的蓄电池。接着是1956年中国建设的第一个镍镉电池厂,1960年前后开始研究碱性电池。1983年中国开始了镍氢电池的研究。1987年中国开始商业化生产一次锂电池,1995年中国镍氢电池商业化生产初具规模,1999年可充电锂聚合物电池形成商业化生产。

随着生活的变迁,电池自诞生以来,被广泛地应用于各种领域及各类产品中,随着科技的发展,电池也发生着日新月异的变化,从最初的干电池到后面的铅酸蓄电池、镍镉/镍氢电池、锂离子电池、甚至燃料电池等。电池的发明给人类的生活带来了方便及效率,人们的生活也因电池的技术变革,发生着变迁。在这里想跟大家更多的说一下二次电池的分布,电池的种类很多,除了常见的铅酸、镍氢、镍镉之外,最常见的是锂离子电池。从市场的发展速度看,进入本世纪以来,不仅原有的铅酸电池市场可以替代,还有新型的电动自行车、移动基站等所有的市场都是以锂离子为主导地位。

这是二次电池的分布,借用了“真锂研究”的统计,蓝色部分还是铅酸电池的市场份额,红色的地方是锂离子电池。2013年里,全球二次电池总需求量是3.99亿kWh,其中铅酸电池份额已经占到了3.4亿kWh,占到85.15%。锂离子电池以5150万kWh的需求量位居第二位,市场份额12.9%。其它份额不到2%。所以市场的选择足以表明,二次锂离子电池基本上就是铅酸电池和锂离子电池的对决。

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在二次锂离子电池里,最重要的是涉及锂电池相关技术的革新。说到锂离子电池的相关技术,肯定脱不开材料,无论是从正极还是负极、电解液,还是隔膜,电池结构和工艺,这几项都决定了锂离子电池的技术。众所周知,正极材料从原有的钴酸锂到后续的三元材料、锰酸锂以及后面出现的磷酸铁锂、镍锰材料都是未来技术革新的方面。负极材料从最初的天然石墨、人造石墨,到现在应用广泛的人造石墨。

我今天重点介绍的是最相关的杉杉电解液方面的革新。大家都知道,我们的电解液从传统的4.2V常规开始,进行到现在已经非常成熟的高电压在4.35V电位上的电解液。我们正在推广的是4.4-4.5V电解液的应用。以及下一步开发的5V电解液及后续的功能型电解液,比如阻燃电解液、低温电解液、倍率电解液等相关技术。

我们在电解液开发的技术路线的想法是,随着网络的普及和发展,人们越来越追求智能化生活,现在每个人手上都不止一台智能手机,对电子产品的依赖性越来越强,对提供能源的储能设备——电池提出了新的要求——高能量密度的需求。提高能量密度的方式:一是选择高容量的正负极材料;二是提高电池的工作电压。短期时间内,我们认为碳酸脂为主的体系仍然是最成熟的电解液体系,很难有颠覆性的改变,开发的重点还是在添加剂的筛选、添加剂协同效应的研究、新型溶剂或锂盐的探索方面。

东莞杉杉在2012年12月份投入使用了一个新的研发中心,这也是广东省唯一一家电解液方面的研发工程中心。工程中心面积是980平方米,投资620万,有先进的电解液分析和测试设备30余台,并且拥有独立的软包装锂离子电池测试线,我们会跟客户测试的数据形成更好的统一性。这三张图是工程中心的展示,我的工程中心主要分为五个部分:软包电池制作实验线、各类不同类型电池性能测试、电解液基本理化性能测试、各种原材料精馏提纯、电解液制造工艺等。同时预留100平米区域,为将来可能的特殊添加剂合成开发等创造条件。

我们认为,作为电解液的厂商来说,我们希望能够通过我们降低能耗、优化电解液的生产工艺以及降低溶剂纯化成本,从而进行控制添加剂合成成本,进行资源整合和增值服务,达到跟客户的双赢工作。