需求描述
需求内容:1.当前快充、储能电池常规电解液仅25~45℃易燃,在热失控等极端工况下安全性不足,高安全性(闪点≥100℃)电解液高温难挥发、不易被明火引燃,从源头降低电池起火爆燃风险。但存在以下瓶颈:
a.高闪点溶剂粘度大、流动性差,搅拌混合慢、过滤堵塞滤芯,生产效率大幅低于常规电解液;
b.锂盐在高闪点溶剂溶解度低、溶剂化结构差,极化大、锂离子迁移数低;
c.磷酸酯、氟代等高闪点溶剂石墨负极兼容性极差,易溶剂共嵌入、SEI膜不稳定,循环寿命快速衰减。
2.高容量储能电解液专为高能量密度电芯设计,可适配高镍高压正极,大幅提升电芯放电容量与能量密度;其溶剂化结构优异,活性物质利用率高、容量发挥充分,同时高压抗氧化性好,负极SEI界面稳定,副反应及产气膨胀少;倍率充放电极化低,快充容量损失小,高温存储自放电低,循环容量保持率优异。但存在以下瓶颈:
a.高镍正极适配电解液氧化稳定性不足,在4.5V及以上高压工况下,极易引发溶剂氧化分解反应,无法兼顾高能量密度与循环寿命;
b.高倍率充放电易导致SEI/CEI膜破裂、阻抗上升,循环寿命快速衰减;
电解液低温离子电导率衰减显著,在-20℃及以下环境中,电池容量保持率难以突破80%。
需求内容
1.开发闪点≥100℃的电解液溶剂与添加剂复配体系,在保障电芯循环、倍率等电化学性能的前提下,优化高闪点电解液的量产工艺,实现安全与性能协同提升;
2.开发新型原料(1,3-二氟丙烷等),通过与双/多锂盐体系(引入LiFSI等新型锂盐,与传统LiPF6构建复合锂盐体系)和功能添加剂组合(添加DTD、MMDS等专用添加剂),提升室温和低温(-50℃)下电池的能量密度,优化电解液的低温电导率、高电压稳定性与成膜性能,解决低温性能差、高镍正极适配性弱、循环寿命衰减快的问题,同时优化量产工艺,保障大容量电芯的性能一致性。
技术指标:现有基础:1.储能电解液已完成配方开发、小试、中试,量产验证进入安全性验证阶段,性能与竞品相当,电解液配制全过程具备自动化、连续化电解液生产工艺,设计产能为17万吨/年,共计12条配制线,设计运行时间为8000小时/年。装置采用MES系统下发订单指令,Batch系统进行配方管理,结合DCS系统执行操作,实现电解液批次式自动化生产。引入液态盐、复剂、自动洗桶、自动灌装等工艺,减少了人工劳动,提高了生产效率电解液生产工艺,路线成熟、可控性强。
2.拥有先进齐全的研发设备(电感耦合等离子体发射光谱仪、气相色谱-质谱联用仪、高效液相色谱仪等)与高水平专业实验室,能为电解液配方开发、性能表征及安全性评估提供全方位技术支撑。
3.建立完整的原料入厂、过程控制、成品出厂质量管理体系,具备持续配方优化与技术升级能力。
指标需求:高容量储能电解液:循环寿命通常可达8000次,容量保持率≥80%,满足10-15年使用寿命,市场期望循环寿命达到8000-10000及以上(满足15-20年);电池容量从280、314Ah向更大容量密度发展,开始出现345Ah、392Ah、588Ah及其他500Ah以上电芯,满足高低温兼顾使用;
快充电解液:满足1C充放常温循环:基础目标3000-5500次,容量保持率≥80%,进取目标≥5500次,容量保持率≥80%;满足高倍率、高浸润、高导电性要求;
高安全储能、快充电解液:安全层面,闭口闪点≥100℃、热分解温度≥260℃,实现离火自熄;理化质控上,水分≤20ppm、游离酸度≤150ppm,严控杂质引发的副反应;抗氧化电位≥4.5V;同时保障倍率充放电极化小,循环寿命容量保持率优异,SEI膜稳定且衰减缓慢,全面适配高安全场景需求。
