圖為明冠新材料股份有限公司產品經理方艷
10月16日,“第五屆動力電池應用國際峰會(CBIS2020)暨首屆中國新能源新材料(寧德)峰會”在福建寧德隆重召開。峰會由中國化學與物理電源行業協會、福建省寧德市人民政府、電池中國網,以及寧德時代、電化學儲能技術國家工程研究中心和21C創新實驗室聯合主辦。明冠新材料股份有限公司產品經理方艷發表了題為“鋁塑膜干熱復合工藝的應用及優勢”的演講。
據方艷介紹,明冠新材是國家高新技術企業,公司有四大產品系列,第一個是光伏背板,第二個是POE膠膜,第三個是特種防護膜,第四個是鋁塑膜。公司的鋁塑膜產品主要用在動力鋰電池、數碼產品和儲能設備。明冠擁有多項自主研發技術,包含制膜技術、膠黏劑開發技術、材料界面處理技術、精密涂布技術、材料分散技術等。公司專利有一百余項,早在2010年,明冠就已經獲得了鋁塑膜專利。
在詳細介紹鋁塑膜之前,方艷首先談了光伏背板。這里面頗有淵源。據介紹,明冠新材從2007年就開始做光伏背板,目前光伏領域幾乎所有的大廠商,包括隆基、晶澳、韓華等都是公司的客戶。此外,新加坡的REC、韓國的LG、Hanwha-Qcells、美國SunPower等也都是公司的客戶。明冠的光伏產品用了十幾年,在安全方面一直是零事故。
方艷談到,光伏產品要求是戶外有25-30年的使用壽命,對性能要求特別嚴苛;而鋰電池鋁塑膜性能要求5-8年的壽命,電子產品可能只有2年的壽命周期。由此來看,鋰電鋁塑膜的要求比光伏產品的要求要低一些。
“從產品角度來看,鋁塑膜幾乎就是光伏背板膜的一個縮減版,因為鋁塑膜所有性能幾乎都能在光伏背板里面找到。所以,明冠的鋁塑膜不是一個空降兵,不是半路出家開始做的,是有著非常深厚的技術基礎。”方艷表示。
據介紹,明冠新材的鋁塑膜項目成立于2010年,直到2017年才開始量產,這期間一直在做研發,以保證做到具有安全可靠的性能。“因為做鋁塑膜的終極目標用在動力電池上,我們覺得安全性和可靠性是最重要的。所以,我們花了五六年的時間不斷的去驗證它。”方艷說。
目前,鋁塑膜主要用于軟包電池,軟包電池能量密度高,質量輕,定制性強,安全性比較好。新能源汽車方面,目前采用軟包電池的車企有奧迪、奔馳、別克等國際知名廠商。明冠的鋁塑膜分為三種,一種是動力電池和儲能類的,還有一個中型的無人機、常規數碼產品,還有輕型的用在5G、智能穿戴產品上面,比如手環、藍牙耳機、心臟起搏器等。
方艷談到,目前市面上鋁塑膜的主要生產工藝大概有兩種:一種是干法,優點是沖深性能比較好,缺點是耐電解液性能偏弱。還有一種是熱法,耐電解液、耐抗水解性能比較好,但是沖深性能不太好。
據介紹,對鋁塑膜性能的要求,總結起來大概主要有三大類:第一個是沖殼,第二個是耐腐蝕性,第三個是絕緣性。針對鋁塑膜的沖殼性能,從生產廠家方面來講,目前工藝控制有兩大難點,第一個是摩擦系數,第二個溫度控制。摩擦系數如果過高,就會出現沖殼破損的現象;但是如果過低,就會出現掉粉的現象,這是客戶比較困惑的問題。而溫度控制也跟生產工藝方式有關,如干法工藝有利于沖殼性能,熱法工藝生產的產品,沖殼性能較弱。因此,沖殼性能對熱法工藝而言是極大的挑戰。
“針對兩種生產工藝,明冠做了改進創新,創造出干熱復合工藝,同時結合了干法和熱法的優勢,拓展了鋁塑膜的性能,目前鋁塑膜的沖殼、耐腐蝕、絕緣等方面性能已經達到國外同行的水平。”方艷非常自豪地表示。