新能源汽车的推广普及是减少碳排放实现碳中和的必经之路,锂离子电池正极材料的低碳环保生产方式更是符合国家战略的关键核心技术。

针对当前主流磷酸铁锂生产工艺过程中存在的“高排放、高耗能、高成本”三高问题,铁锂团队首次提出一种低温合成无定型磷酸铁锂正极材料的方法,极大程度上优化其结构与性能并且降低生产过程中的能耗问题,积极响应国家“碳中和”发展战略。为进一步深入了解电池材料的工厂实地生产情况,2021年11月9日,东莞理工学院化学工艺与技术能源学院铁锂团队技术开发调研队前往东莞市创明电池技术有限公司进行相关技术调研。

图一东莞市创明技术能源有限公司

图2 铁锂团队与创明高管合影

在创明电池技术有限公司研发总监赵悠曼女士的介绍下,我们对创明电池技术有限公司有了一定的了解:东莞市创明电池技术有限公司于2015年被认定为国家高新技术企业。公司自成立以来一直专注于18650圆柱型形锂离子电池、电池组、便捷式电子设备电源的技术开发、生产和销售,是国内最早开始从事专业的18650锂电池研发与生产的企业之一,一直是国内18650锂电池产品的领跑者,无论是在容量型电池还是动力型电池的技术实力上都处于行业领先、国际先进的水平公司主要生产基地位于东莞松山湖,占地60庙,拥有独立产权,规划建筑面积10万平方米,已完成近4万平方米的建设和使用,目前18650电芯年产能近10亿瓦时全部建成达产后产能可达40亿瓦时。

图3创明电池技术有限公司全貌

赵优曼女士在带我们参观了电池规模化生产的全过程,值得一提的是,锂电池行业相对于其他行业而言,行业壁垒高,生产线里面的情况都是不允许拍摄的,能够得到一个参观生产线的机会也是十分难得的。

图四 技术总监赵悠曼女士带领团队参观锂电池制造

在锂电池制造过程中正极材料磷酸铁锂的起着非常大的作用。当前主流磷酸铁锂的生产过程普遍需达到6到800摄氏度并需持续加热数十个小时。同时需要通入较为昂贵的惰性气体保护以及在高压环境下进行生产。我们研发团队针对这些生产痛点,自主研发了一套在温和条件下合成材料的生产工艺流程。得到了赵悠曼女士的高度评价。并与东莞市创明电池技术公司签订了相应的合作协议。

图五铁锂团队与赵悠曼女士签合作协议书

此次在东莞市创明电池有限公司的调研中分析可知,对当今双碳战略和磷酸铁锂供不应求的情况下,制造这种“低排放,低能耗,低成本”的电池对社会起着积极的作用。在此次实践意义上,本团队在调研、学习和分析中,加深了对锂电池制造过程的认知以及对磷酸铁锂电池这方面的了解,同时也意识到了自身研究技术在实践中存在着一定的不足。此次调研对团队项目的推进提供了更多的优化方向。

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