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优化电动汽车电池性能,阿科玛特种材料提高可持续性

来源:阿科玛 日期 :2022-12-26 作者 :付静恬

未来十年内,电动汽车和混合动力汽车将会是全球移动出行的主要工具。据2021年德勤报告,预计到2030 年电动汽车的市场份额将达到32%,未来10年面临的主要挑战是提高电动汽车的能效和里程,优化资源,减少汽车碳足迹。

 

阿科玛在电动汽车发展方面提出一系列解决方案,以应对下一个技术突破。

 

阿科玛电池组件.png

图片来源于阿科玛


不断创新锂离子电池材料技术

 

1.母排绝缘层:

 

绝缘层的性能对与电池连接的铜排(母排)非常重要。阿科玛推出的Rilsan® PA11 粉末及粒料以满足浸涂、挤出以及注塑的加工要求。两种产品都具有热稳定性、阻燃性和电气绝缘性。之后又推出了Kepstan® PEKK 替代性解决方案,满足一些国家日益严格的防火标准,它在500ºC 耐高温时间长达五分钟以上。

 

2. 胶水和胶粘剂:

 

在电池内部,许多胶粘剂是用来确保在极端条件下电池之间以及电池组之间具有持久粘附力。阿科玛提供Sartomer® 旗下的特种甲基丙烯酸酯树脂,其具有高强度和灵活性的结构性胶粘剂。这些技术适合电池结构的粘接需求,保证稳固持久的粘性,并能够吸收振动和热膨胀。

 

3.电池绝缘涂层:

 

随着电动汽车的出现,用于电池的涂层需要更高水平的性能。光固化解决方案干燥速度快、应用方便。凭借其旗舰产品Sartomer® 光固化树脂和添加剂产品,阿科玛正为该应用开发具有电绝缘性、耐化学性和抗冲击性的高性能解决方案,同时避免挥发性有机化合物的排放。

 

4.极片和隔膜涂层

 

聚偏二氟乙烯(PVDF)是锂离子电池的一种重要材料,对于保护正负极之间的隔膜有至关重要的作用,PVDF不仅保证安全,还能延长电池的寿命。PVDF使活性粒子与正极结合以提高电池的能效。阿科玛集团决定2022年将旗下Kynar® PVDF在中国的产能增幅提高到50%,并在2023年前将其位于法国Pierre-Bénite工厂的产能提高50%。

 

5.电解质盐Foranext®

 

研发更高压的电池提高了电池中电解质盐的要求。阿科玛超纯LiFSI 电解质盐的导电性更高,在寒冷天气下,性能更稳定,充电时间更短。阿科玛还开发了一种用于电解液配方的LiTDI 添加剂,以提高电解液的耐久性。这一技术将于2023 年上市。

 

6. 创新粘结剂

 

目前Kynar® PVDF广泛应用于锂离子正极粘结剂,为正极活性材料提供很好的粘结作用,同时保持稳定的电化学稳定性。下一代锂离子电池将采用石墨/硅负极,弥补当前粘结剂的不足之处,阿科玛将在专利树脂的基础上开发特级粘结剂。

 

专注电池研发,加强投资建设

 

阿科玛集团在位于法国Pierre-Bénite 的研究中心设立了应用于绿色出行的电池卓越中心。这个多技术、多产品空间完全面向开发应用于未来电池的先进材料和工艺。中心拥有最先进的设备,包括一个干燥室、一条电极涂层生产线和为下一代电解质盐做准备的试点生产线。

 

阿科玛2.png

阿科玛团队正与学术和工业伙伴合作解决一系列短期和中期技术挑战:用于下一代活性材料的粘结剂(高镍或高锰)、富硅负极、高压电池和“固态”电池


阿科玛还为Verkor 公司提供了数百万欧元投资,用于开发高性能、低碳电池。通过这项属于技术合作的投资,阿科玛集团计划为这个创新的项目提供专业知识和材料解决方案。Verkor 宣布在法国敦刻尔克附近建立一个超级工厂,预计将于2023 年投入运营。2025 年开始,该工厂将生产30万块电池,相当于50 GWh。这些电池将用于装配100 万辆电动汽车,包括著名的雷诺日产在迪耶普制造的Apline 汽车。


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