高镍三元是驱动新能源车里程普遍提升至600km以上的重要技术路径,因此也是电池企业抢占市场的必争之地。目前,全球电动汽车市场销量高的特斯拉,很大一部分采用了松下NCA和LG新能源的NCM811电池,大部分欧洲一线车企也更青睐811电池;全球各大主流电池厂也都在加快高镍低钴电池的开发量产进程。
根据业内的预计,到2022年全球高镍三元材料的产量将据中国汽车动力电池产业创新联盟发布的数据显示,9月,我国动力电池装车量15.7GWh,其中磷酸铁锂电池装车9.5GWh;三元电池装车6.1GWh。自今年 5 月份开始,磷酸铁锂电池在产量上重新反超三元锂电池,随后又于 7 月份在装车量上三元锂电池;7-9月,磷酸铁锂电池在动力电池市场所占比重也逐月提升,到9月份,磷酸铁锂电池的产量已经是三元锂电池的1.4倍,装机量是1.6倍。超过60万吨,实现翻倍增长。而到2030年全球整个行业高镍材料的产出将接近350万吨。
正极材料大都是微米或纳米级颗粒,极易吸收空气中的水分,特别是 Ni含量高的三元材料。在制备正极浆料时,如果正极材料水分高,在进行浆料搅拌过程中NMP吸水后会造成PVDF溶解度降低,导致浆料凝胶成果冻状,影响加工性能。制成电池后,其容量、内阻、循环和倍率等都会受到影响,因此正极材料的水分与金属异物一样要作为管控项目
对于电池制造商而言,正极材料批次间差异越小、一致性越好,成品电池的性能才能越稳定。大家都知道磷酸铁锂正极材料的一个主要缺点就是批次稳定性差,在制浆时往往由于批次波动大,每批次浆料的粘度和固含量都不稳定,这就给使用者带来了麻烦,需要不停地调整工艺去适应
提高生产设备的自动化程度是提高磷酸铁锂材料批次稳定性的主要手段,然而,目前国内磷酸铁锂材料供应商的设备自动化程度普遍较低,技术水平和质量管理能力不高,提供的材料存在不同程度的批次不稳定问题。所以为了达到这一要求,铁锂材料供应商往往在制成成品后增加一步混合工序。
作业规程的建立
产品的固有质量是设计出来的、更是制造出来的。因此,操作者如何操作对于控制产品质量尤为重要,应建立详细具体的作业标准
(2)CTQ的识别
对影响产品质量的关键指标和关键工序加以识别,对这些关键的管控指标应做特别的监控,并制定相应的应急反应措施。(3)SPC的使用
对关键过程的关键特性参数进行SPC时时监控,对异常点进行剖析,找出导致不稳定的原因、采取有效的纠正措施和预防措施,避免不良品流向客户端。