全固態(tài)電池量產(chǎn)時間線逐漸逼近,各企業(yè)聲量也隨之而起。
輝能科技率先進入量產(chǎn)階段,位于臺灣桃園的首座Giga級鋰陶瓷電池工廠已經(jīng)投產(chǎn)。
跟液態(tài)鋰電池產(chǎn)線相比,全固態(tài)電池生產(chǎn)過程后段工序得以簡化,沒有隔膜置入、注液、真空含浸、排氣制程等步驟,效率進一步提升。
01.
全固態(tài)電池生產(chǎn)過程
1、混漿:將核心材料依比例調(diào)配混合,制備為正、負極與固態(tài)電解質(zhì)陶瓷隔層漿料。
2、基板定位點柔?。豪萌岚嬗∷C在基材上印制定位點,提高后續(xù)制程對位精準度。
圖片來源:輝能科技產(chǎn)線視頻
3、正、負極涂布:將正、負極材料涂布在相應基板上。
4、陶瓷隔層涂布:在負極涂上復合固態(tài)電解質(zhì)做為隔層,取代隔離膜。有的企業(yè)是將復合固態(tài)電解質(zhì)涂在正極上,可替代PP/PE隔膜。
在極片的制備機器上,寬幅和長度都有所提升,生產(chǎn)速度和產(chǎn)能也隨之大幅提升。
5、涂布烘箱:特殊烘箱快速烘干極層和極層上的隔層漿料。
6、自動化檢測:AOI自動光學檢測,即時線上自動量測監(jiān)控涂布尺寸;膜厚儀,即時線上自動厚度偵測,確保涂布重量。
7、自動換卷:無需停機下料,卷對卷高效連續(xù)涂布并自動換卷。
8、2.5D測量儀:對產(chǎn)品進行精密尺寸測量,確保生產(chǎn)過程中的品質(zhì)和穩(wěn)定性。
9、輾壓:特殊熱滾壓技術(shù),使極層內(nèi)部材料與固態(tài)電解質(zhì)的接觸更為致密,以提升離子與電子間的導通度及能量密度。
10、印刷:將logithium框膠材料印刷在極層上,利于后續(xù)精準貼合。有阻水、防止短路作用,提升電池良率。
11、脫附去水:超高溫快速去水,利用特殊熱脫附技術(shù)減少陶瓷含水量。
該工藝為輝能獨家熱流脫附工藝,直接在卷材出料、收料的過程中進行攝氏200度的高溫快速除水動作,全程僅需8分鐘,相較液態(tài)電池需耗時8小時抽真空烘烤去水,效率更快。
12、極層貼合:一次完成多片正極極層與負極極層。該工藝也為輝能自創(chuàng),精準對貼并一次高效熱壓貼合12片,同時藉由高溫高壓降低界面電阻,提升電性表現(xiàn)。
13、高溫高壓熱處理:利用高溫高壓完成固態(tài)電解質(zhì)與各層的接合,以降低界面電阻。
14、Inlay成型:依產(chǎn)品尺寸規(guī)格進行輪刀成型,形成Inlay。
15、高速疊片:依照產(chǎn)品規(guī)格進行Inlay疊片。
16、極耳焊接:導電柄與極耳焊接。
17、入殼:包覆鋁塑膜隔絕水氣及絕緣保護。
18、封邊:連續(xù)完成側(cè)封與頂封,無需注液或真空含浸。
02.
產(chǎn)能與產(chǎn)品規(guī)劃
此前曾曝光過一項輝能3D固態(tài)電池包方案,該電池包采用24串65并的方案,內(nèi)含8個小模組。
電芯側(cè)面之間有導熱凝膠,8個小模組側(cè)面有液冷通道。
該方案有可能演化為未來的裝車思路。
輝能科技的全球擴張計劃中,美國、法國、中國臺灣都有單片inlay生產(chǎn)規(guī)劃,加上東南亞、中國大陸電芯、模組產(chǎn)能規(guī)劃。
目前已啟動的中國臺灣桃園首座Giga級鋰陶瓷電池工廠,投資42億新臺幣,設計產(chǎn)能2GWh,最多可供2.6萬臺電動車。
根據(jù)此前披露的信息,輝能科技走氧化物路線,負極有硅氧化物和鋰金屬兩種路線,正極采用高鎳材料,電芯能量密度可達到380-480Wh/kg,電芯容量106Ah。
該工廠初步投產(chǎn)產(chǎn)能0.5GWh/年,主要用于各種領域固態(tài)電池的應用測試,除了電動汽車,還有電動飛機、電動船舶、無人機、機器人、航空航天設備等領域用固態(tài)電池。
此外,輝能科技還投資52億歐元在法國敦刻爾克建立超級工廠,規(guī)劃產(chǎn)能48GWh,還和VinFast考慮合資在越南建設固態(tài)電池工廠。
輝能目前的合作伙伴主要有VinFast、奔馳、ACC、FEV、Gogoro、蔚來、一汽,輝能首批量產(chǎn)的固態(tài)電池可能會提供給VinFast和奔馳裝車測試。
輝能科技此前透露,當產(chǎn)能到7GWh時,該工程生產(chǎn)的固態(tài)電池電池價格可做到與現(xiàn)有液態(tài)電池包持平。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:NE時代
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