CLOSNAIL帶您揭秘Maxwell的獨家干電極工藝!

 行業研究     |      2020-03-29 22:54
2019年2月5日,特斯拉以溢價55%的價格收購超級電容器生產商Maxwell,這使得原本就以電池能量密度著稱的特斯拉向超高密度儲能更進了一步。此前,特斯拉和松下共同開發的21700電池已經具有了250-260w/kg的能量密度,而此次收購Maxwell主要看中其獨有干電極工藝,并借鑒切換到電池極片生產工藝。
 
 

Maxwell三大主力產品

 

Maxwell三大主力產品都對應下游不同的應用場景,其中S系列阻抗低,尺寸小,針對工業,電子和消費類應用中的尺寸和功率進行了優化;XP系列耐高溫、高濕,是專門為在惡劣條件下運行的應用提供可靠性能而設計的超級電容器;DuraBlue運用公司較為領先的干電極技術,與其他現有的儲能技術相比 ,其壽命長、抗沖擊能力強。以下即為Maxwell的明星產品:
 

 

 

 

 

Maxwell的干電池技術遠超規范標準

 

Maxwell的干電池技術發展歷史久遠,產品豐富,技術先進。特斯拉溢價55%收購Maxwell,主要是為了其獨有干電極工藝,并借鑒切換到電池極片生產工藝,為后面的固態電池做技術儲備。 Maxwell的干電池在沖擊和振動的安全測試中均遠超規范標準,體現了公司較好的技術。
 

 

 

干電極理論上能夠提高電池的性能、降低生產成本

 

干電極導入鋰電池生產工藝,將拋棄極片制作采用溶劑輔助加工后干燥的方式,在生產過程中減少溶劑和能量損耗,提高生產效率。在涂覆時,首先將電極顆粒、粘結劑和導電劑混合,通過壓出機擠出成初始的電極薄膜,然后在壓延機熱壓作用下,被壓在金屬箔集流體上形成三層復合電極,適合做厚極片,且大幅降低預鋰化難度和成本,加快硅碳負極導入,大幅提高電池能量密度(15%+)。
 

 

 

干電極對現有電池體系影響

 

鋰電池正負極(氧化物/石墨)比表面小,且嵌鋰導致膨脹系數大,粉體脫落(破壞SEI膜)對性能影響較大,對粘結度要求高。超級電容的干電極工藝切換到鋰電池極片生產工藝,理論上,是可行的,但實踐上要克服的困難非常大。如特斯拉干法電極真的成功,在材料環節,將減少極片溶劑NMP的使用,提高碳納米管的滲透率,對電解液添加劑要求更高,并大幅降低預鋰化的難度,加快硅碳負極的導入。
 

干電極對電池各環節影響

 

 

如果Maxwell在充放電循環上的技術,與特斯拉當下的技術結合,將讓電池壽命提升兩倍以上,并降低10%-20%的成本。可以說,這是特斯拉在電池產業鏈上的一次成功的垂直整合。

 

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2019年2月5日,特斯拉以溢價55%的價格收購超級電容器生產商Maxwell,這使得原本就以電池能量密度著稱的特斯拉向超高密度儲能更進了一步。此前,特斯拉和松下共同開發的21700電池已經具有了250-260w/kg的能量密度,而此次收購Maxwell主要看中其獨有干電極工藝,并借鑒切換到電池極片生產工藝。
 
 

Maxwell三大主力產品

 

Maxwell三大主力產品都對應下游不同的應用場景,其中S系列阻抗低,尺寸小,針對工業,電子和消費類應用中的尺寸和功率進行了優化;XP系列耐高溫、高濕,是專門為在惡劣條件下運行的應用提供可靠性能而設計的超級電容器;DuraBlue運用公司較為領先的干電極技術,與其他現有的儲能技術相比 ,其壽命長、抗沖擊能力強。以下即為Maxwell的明星產品:
 

 

 

 

 

Maxwell的干電池技術遠超規范標準

 

Maxwell的干電池技術發展歷史久遠,產品豐富,技術先進。特斯拉溢價55%收購Maxwell,主要是為了其獨有干電極工藝,并借鑒切換到電池極片生產工藝,為后面的固態電池做技術儲備。 Maxwell的干電池在沖擊和振動的安全測試中均遠超規范標準,體現了公司較好的技術。
 

 

 

干電極理論上能夠提高電池的性能、降低生產成本

 

干電極導入鋰電池生產工藝,將拋棄極片制作采用溶劑輔助加工后干燥的方式,在生產過程中減少溶劑和能量損耗,提高生產效率。在涂覆時,首先將電極顆粒、粘結劑和導電劑混合,通過壓出機擠出成初始的電極薄膜,然后在壓延機熱壓作用下,被壓在金屬箔集流體上形成三層復合電極,適合做厚極片,且大幅降低預鋰化難度和成本,加快硅碳負極導入,大幅提高電池能量密度(15%+)。
 

 

 

干電極對現有電池體系影響

 

鋰電池正負極(氧化物/石墨)比表面小,且嵌鋰導致膨脹系數大,粉體脫落(破壞SEI膜)對性能影響較大,對粘結度要求高。超級電容的干電極工藝切換到鋰電池極片生產工藝,理論上,是可行的,但實踐上要克服的困難非常大。如特斯拉干法電極真的成功,在材料環節,將減少極片溶劑NMP的使用,提高碳納米管的滲透率,對電解液添加劑要求更高,并大幅降低預鋰化的難度,加快硅碳負極的導入。
 

干電極對電池各環節影響

 

 

如果Maxwell在充放電循環上的技術,與特斯拉當下的技術結合,將讓電池壽命提升兩倍以上,并降低10%-20%的成本。可以說,這是特斯拉在電池產業鏈上的一次成功的垂直整合。

 

 

 

 
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