特斯拉密謀的干電極技術(shù)主要改變鋰電池
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-03-03 12:49
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1、什么是干電極技術(shù)？
干電極技術(shù)最初應(yīng)用在超級(jí)電容儲(chǔ)能領(lǐng)域，隨著鋰電池市場(chǎng)需求增長，逐漸轉(zhuǎn)換到鋰電池制造工藝中。
公開資料顯示，干電極技術(shù)是一種正/負(fù)極材料壓制技術(shù)，具體是將少量細(xì)粉狀粘合劑(PTFE)與正極或負(fù)極材料混合，通過擠壓機(jī)形成電極材料帶，隨后再壓延在金屬箔集流體上形成鋰電極。
2、干電極技術(shù)如何應(yīng)用到鋰電池制造當(dāng)中，能帶來什么效果？
干電極技術(shù)在鋰電池制造當(dāng)中應(yīng)用主要是高鎳材料Ni90、Ni95的使用和硅碳負(fù)極。
前者能省去有毒溶劑，可以做到無水分，大幅提升電池能量密度，同時(shí)還利于提升高鎳正極材料體系的穩(wěn)定性和安全性，降低制造成本。
后者則提升硅的摻雜比例至10%，還能改善負(fù)極的充放電性能和儲(chǔ)存鋰離子壽命，對(duì)抗硅碳材料的膨脹特性。
3、干電極技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)？
干電極技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要有三點(diǎn)。
第一，不用粘結(jié)劑，提升鋰電池良品率和改善使用壽命。第二，不使用溶劑，減少充放電循環(huán)過程中的能量損失。同時(shí)干電極技術(shù)補(bǔ)鋰，提升能量密度和容量，目前能超過300Wh/kg，遠(yuǎn)期可達(dá)到500Wh/kg。第三，工藝簡化，制造成本降低10—20%。
特斯拉收購的 Maxwell，其干電極技術(shù)主要是工藝層面創(chuàng)新，將粘結(jié)劑由NBR/SBR改為PTFE，其余不變，可以達(dá)到降本+提升安全性+提升能量密度的效果。
干電極技術(shù)主要劣勢(shì)是電池倍率性能較差，即大電流充放電性能差，商業(yè)應(yīng)用和推廣價(jià)值成本高，對(duì)鋰電池制造而言，仍有工藝問題待優(yōu)化解決。
4、干電極技術(shù)推廣的有利因素？
對(duì)方形/軟包電池來說，干電極技術(shù)制備出的正極、負(fù)極極片的壓實(shí)密度更高，內(nèi)阻更小。
有望解決方形/軟包電池中高鎳正極/硅碳負(fù)極的膨脹問題，提高方形/軟包電池安全性、快沖倍率性能、方形/軟包電芯單體能量密度(使用Ni含量更高的正極或硅碳含量更高的負(fù)極)。
5、干電極技術(shù)對(duì)特斯拉的影響？
特斯拉對(duì)干電極技術(shù)進(jìn)行整合，一方面推動(dòng)光伏，儲(chǔ)能，電動(dòng)車的生態(tài)應(yīng)用體系建進(jìn)程。
另一方面適用“無鈷、全固態(tài)”鋰電池的研發(fā)方向，利于特斯拉自建電池產(chǎn)線，并推動(dòng)其在全固態(tài)電池商業(yè)化上的布局投入。
干電極技術(shù)加上特斯拉未來的電動(dòng)車銷量規(guī)模大，電池需求量大，以及電池生產(chǎn)的馬太效應(yīng)(規(guī)模、成本、性能曲線)等因素，有助于其聯(lián)合電池企業(yè)共同推進(jìn)電池技術(shù)發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化發(fā)展。
對(duì)特斯拉采用的電池材料體系而言，不會(huì)產(chǎn)生大的沖擊。
如正極材料依舊可以用NCM、NCA，但在干電極趨勢(shì)下高鎳有望加速，負(fù)極材料依舊可以用石墨、硅炭，但硅比例有望提升；電解液和隔膜也并無根本性變化。
