电动汽车产业发展迫使锂电池材料、工艺和装备的重大革新

应电动汽车产业发展需求，目前锂电池行业正在和即将发生结构上的重大调整，汽车工业要求锂离子动力电池的寿命比小型电池长两倍以上，成本降低50％，单体容量增加10倍以上，生产规模增加几十甚至上千倍。动力电池的产业化正伴随着材料、工艺和装备的重大革新开始起飞，除传统的钻基氧化物正极材料正在为成本更低和安全性好的锰基氧化物和磷酸盐材料取代外，用于小型电池的电极制备工艺也将会逐渐地被高效、低能耗和污染小的新工艺所取代，大型动力电池的散热和高功率输入／输出要求使电芯结构从卷绕式圆柱走向方型，相应的材料制备技术、电池制造技术、工艺和装备不断地创新和深入发展。电池的制造涉及材料筛选和评价、极片制造、电芯制造和电池组装配等一系列流程，制造过程直接关系到对电池的一致性、安全性。电极的质量直接关系到电芯的质量，正负极片的制备主要包括制浆工艺、涂膜工艺、干燥、压实等工艺过程。这些工艺过程主要影响浆料的涂布特性、材料在集流体上的附着是否牢固、正负极片的厚度及均匀性、极片的孔隙率及压实密度等性能，近年来，国内大型涂布机、滚压机等关键设备的开发成功为锂离子动力电池产业的发展奠定了坚实的基础，目前好的厂家极片重量误差可小于±1％，厚度误差小于5p-m。但动力电池的制造生产对工艺、装备和管理等诸方面提出了更高的要求。大规模的产业发展对资源和环境也造成了挑战，发展锂电池回收处理技术以实现材料的循环使用也已成为一个紧迫的任务。