摘要：高鎳電池的高能量密度優勢對配套材料、加工設備工藝等提出了新需求：高熱收縮穩定性、高穿刺強度、低水分含量、高保液率、高耐氧化性等。
ABEC 2018 | 第6屆鋰電“達沃斯”論壇現場
鋰電“達沃斯”-電池網11月22日訊（肖何 山東青島 圖文直播）“高鎳體系對電池提出更高的要求、更高的比容量、和更好的倍率性能。” 青島藍科途膜材料有限公司研究所副所長劉鵬表示，“但同時，高鎳材料本身存在結構、化學特性等短板，電池的安全性能也隨之下降。”
11月21—23日，一年一度的全球電池行業盛會——第6屆中國（青島）鋰電新能源產業國際高峰論壇（ABEC 2018，鋰電“達沃斯”）在中國·青島西海岸新區·星光島會議中心隆重舉行。
青島藍科途膜材料有限公司研究所副所長劉鵬
22日上午，劉鵬在ABEC 2018論壇上做了題為《應對高Ni電池體系安全性問題的功能性鋰電隔膜解決方案》的主題演講，分享了高鎳體系安全問題、溼法+塗覆隔膜解決方案等，電池網摘選了其部分精彩觀點，以饗讀者：
高鎳體系安全問題
劉鵬在論壇上介紹，在NCM811材料中，高鎳含量將帶來以下弊端：
一是活性材料高溫下的自加熱。在不斷提高環境溫度的條件下，充電狀態下的NCM811與電解液反應的活性，遠遠大於NCM333與電解液反應的活性。在105℃左右，NCM811開始發熱，而NCM333還沒有，一直到200℃才開始出現發熱。
二是釋氧導致的電池壓力增大。高Ni含量不僅會與電解液發生副反應產生CO2、H2等氣體，而且會發生不可逆相轉化同時釋放出O
2，導致電池壓力增大。隨著鎳含量提高，電池會在更低的引發溫度下產生更多的氣體。三是電芯分解溫度明顯降低。Ni含量的增加會導致熱穩定性持續下降，並加速惡化，嚴重影響到電芯的安全性，DSC顯示隨著Ni含量的增加，電芯分解溫度也從300℃以上下降到220℃左右。
四是化學特性決定加工難度提高。高Ni體系中，Li富集在表面，水分控制不好時更容易發生副反應，在材料表面形成碳酸鋰、氫氧化鋰等可溶性鹽，使得材料的PH值呈現鹼性，在混料過程中容易吸水呈果凍狀，影響塗布，加工性能困難。這些副反應會增加電池內阻，降低電池的能量密度。
功能隔膜解決方案
高鎳電池的高能量密度優勢對配套材料、加工設備工藝等提出了新需求：高熱收縮穩定性、高穿刺強度、低水分含量、高保液率、高耐氧化性等。
據劉鵬介紹，藍科途在功能性鋰電覆合隔膜方向提供了對位芳綸塗覆、油性PVDF塗覆、改性陶瓷塗覆等切實可行的隔膜解決方案。
新型芳綸塗覆隔膜可提高對電解液的浸潤性，有效降低電池內阻；提高隔膜的抗氧化性，這種優異的抗氧化性有助於實現高電位化，從而提高能量密度；使隔膜耐熱性能大幅提升，180℃熱收縮在5%以內，遠高於隔膜閉孔溫度（約135~140 ℃ ）實現了閉孔特性和耐熱性能的兩者兼備。
油性PVDF隔膜能夠大幅提高電池隔膜與電極的粘結強度，可以大幅提高電池硬度，增加安全等級；能夠對隔膜充分包裹，提高隔膜耐氧化性，減少隔膜氧化導致的強度降低和副反應的發生；具有優良的吸附、溶脹電解液的作用，防止漏液。
低吸水陶瓷塗覆隔膜氧化鋁塗層具有優異的耐高溫性，可有效改善溼法隔膜的耐熱性；納米氧化鋁粉末具有良好的吸液及保液能力；保持了聚烯烴隔膜的閉孔特性，避免熱失控引起安全隱患；氧化鋁塗層增加微孔曲折度，自放電低於普通隔膜；可降低循環過程中的機械微短路，有效提升循環壽命。
（以上內容根據論壇現場速記整理，未經發言者本人審閱。）
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