site logo

Bude dokončena sériová výroba pevných lithiových baterií. Bude nahrazen vliv ternárních lithiových baterií?

19. listopadu se v Kunshanu konalo 2. fórum rozvoje technologií a průmyslu. Na slavnostním zahájení fóra pozvala společnost Qingtao (Kunshan) Energy Development Co., Ltd. hosty k návštěvě první výrobní linky lithiových baterií v Číně. Uvádí se, že tato výrobní linka dokáže vyrobit 10,000 400 polovodičových baterií za den a energetická hustota baterií může dosáhnout více než 2020 Wh. V současné době budou produkty využívány především v high-end digitálních a dalších oborech a očekává se, že v roce XNUMX vstoupí na pole dodávat baterie pro automobilky. Jakmile se tato zpráva objevila, byla to téměř senzace v oboru.

Napájecí lithiové baterie jsou jako srdce elektromobilů a cena také zabírá více než polovinu celého vozidla. Proto je technologie baterií velmi důležitá pro rozvoj nového energetického průmyslu. Pokud se nepodaří prolomit současné úzké hrdlo kapacity lithiových baterií na vodní bázi, celé odvětví se pravděpodobně dostane do složitější situace. Nejen rodinná auta, ale i vozidla budou v budoucnu možná muset využívat elektrickou energii a požadavky na baterie budou ještě vyšší. Pevné baterie s vyšší plasticitou se proto staly směrem snah mnoha společností, včetně mezinárodně uznávaných automobilek, jako jsou Toyota, BMW, Mercedes-Benz a Volkswagen, a také velkých společností financovaných Ministerstvem hospodářství České republiky. Japonsko se v této oblasti začalo nasazovat.

Na této ukázce výrobní linky společnosti Kunshan Qingtao Company lidé viděli toto: Poté, co byla baterie o tloušťce nehtu přestřižena nůžkami, nejen že neexplodovala, ale byla dokonce normálně napájena. Navíc, i když byl ohnut desetitisíckrát, kapacita baterie se nesnížila o více než 5% a baterie po akupunktuře neshořela ani neexplodovala. Ve skutečnosti mají lithiové baterie v pevné fázi mnoho výhod. Vzhledem k tomu, že elektrolyty v pevné fázi jsou nehořlavé, nekorozivní, netěkavé a neunikají, nezpůsobí samovznícení ve vozidle, což výrazně zvyšuje bezpečnost. Je to skutečně jakýsi ideální bateriový materiál pro elektrická vozidla.

V současné době se běžně používají běžná elektrická vozidla, ve skutečnosti existují určité vady, protože bez ohledu na chemickou strukturu nebo strukturu baterie, ternární lithiový materiál velmi snadno vytváří teplo. Pokud se tlak nepodaří přenést včas, hrozí výbuch baterie a také většina letošních samovznícení elektromobilů. A pokud jde o výdrž, hustota jediné energie ternárních lithiových baterií v současnosti naráží na úzké hrdlo a je těžké prorazit. Pokud chcete zvýšit hustotu energie, můžete pouze zvýšit obsah niklu nebo přidat CA, ale tepelná stabilita vysokého niklu je velmi špatná a je náchylná k prudkým reakcím. Proto lze v současnosti dělat pouze kompromis mezi kapacitou baterie a bezpečností.

Dokonce i Toyota, která je velmi dobrá v technologickém a technologickém výzkumu a vývoji, uvedla, že polovodičové baterie nebudou schopny dosáhnout masové výroby v roce 2030. Je vidět, že stále existují určité problémy ve výzkumu a vývoji pevných- státní baterie. Ve skutečnosti, protože polovodičové baterie nevyžadují infiltraci kapaliny a vyžadují pouze pevné elektrolyty k oddělení kladných a záporných desek, stává se výběr kovových materiálů velmi kritickým. Největší výzvou této technologie je, že celková vodivost pevného elektrolytu je nižší než vodivost kapalného elektrolytu, což vede k celkově nízkému výkonu současné polovodičové baterie a velkému vnitřnímu odporu. Polovodičová baterie proto dočasně nemůže splňovat požadavky rychlého nabíjení. Vyžadovat. Elektrická vodivost má však velmi velký vztah k teplotě, takže práce při vyšší teplotě zvýší výkon baterie. Kromě toho musí být vodivost baterie udržována na normální úrovni a příliš vysoký nebo příliš nízký proud může způsobit další problémy.

V dnešní době je již dobře zavedená technologie výzkumu a vývoje ternárních lithiových baterií společností vedených společnostmi Panasonic a CATL. I když jsou lithiové baterie v pevné fázi vyvinuty v krátké době, je obtížné dosáhnout masové výroby. Když jde totiž do světa nová technologie, je vždy nutné, aby firma disponovala odpovídajícím objemem produktu a výstupní kapacitou, aby dosáhla široké propagace a uplatnění. Přestože současné lithiové baterie v pevné fázi stále čelí mnoha problémům a v současné době nemají velkou výhodu v hustotě energie, mají velmi vysokou bezpečnost. Pokud se podaří vyvinout vhodné kovové materiály, možná celá lithiová baterie Průmysl přinese nové průlomy. To je to, co chceme vidět. Koneckonců, neustálý výzkum je skutečným duchem vědeckého výzkumu. Poměr hustoty energie se týká kapacity baterie na jednotku hmotnosti. Válcový monomer se vypočítá podle aktuálního domácího hlavního proudu 18650 (1.75AH), poměr hustoty energie může dosáhnout 215WH/Kg a čtvercový monomer se vypočítá podle 50AH a poměr hustoty energie může dosáhnout 205WH/kg. Míra seskupování systému je kolem 60 % pro 18650 a čtverec je kolem 70 %. (Systém seskupení si lze představit tak, že šunku vložíte do krabice. Mezera mezi čtvercovými šunkami je menší, takže systémová míra seskupování je vyšší.)

Tímto způsobem je poměr hustoty energie systému bateriových sad 18650 přibližně 129 WH/Kg a poměr hustoty energie systému čtvercových baterií je přibližně 143 WH/kg. Když poměr hustoty energie 18650 a čtvercových článků v budoucnu dosáhne stejného, ​​budou mít čtvercové lithiové baterie s vyšší rychlostí seskupování zjevnější výhody.

Zvětšení

Rychlost nabíjení/vybíjení = nabíjecí/vybíjecí proud/jmenovitá kapacita, čím vyšší je rychlost, tím vyšší je rychlost nabíjení podporovaná baterií. Vnitrostátně vyráběná mainstreamová horizontální energetická baterie 18650 má kolem 1C a čtverec může dosáhnout kolem 1.5-2C (s dobrým tepelným managementem) a stále existuje určitá vzdálenost od cíle politiky 3C. Je však zcela možné, že výrobní proces čtverce bude stále dokonalejší pro dosažení stanoveného cíle 3C.