El 19 de noviembre se celebró en Kunshan el 2º Foro de Desarrollo Tecnológico e Industrial. En la ceremonia de apertura del foro, Qingtao (Kunshan) Energy Development Co., Ltd. invitó a los invitados a visitar la primera línea de producción de baterías de litio de estado sólido en China. Se informa que esta línea de producción puede producir 10,000 baterías de estado sólido por día, y la densidad de energía de las baterías puede alcanzar más de 400Wh. En la actualidad, los productos se utilizarán principalmente en campos digitales de alta gama y otros, y se espera que ingresen al campo en 2020 para suministrar baterías para empresas de automóviles. Tan pronto como salió esta noticia, fue casi una sensación en la industria.

Las baterías de litio son como el corazón de los vehículos eléctricos, y el precio también ocupa más de la mitad de todo el vehículo. Por tanto, la tecnología de las baterías es muy importante para el desarrollo de la nueva industria energética. Si no se puede romper el actual cuello de botella de la capacidad de la batería de litio a base de agua, es probable que toda la industria caiga en una situación más difícil. En el futuro, no solo los automóviles familiares, sino incluso los vehículos pueden tener que usar energía eléctrica, y los requisitos de baterías serán aún mayores. Por lo tanto, las baterías de estado sólido con mayor plasticidad se han convertido en la dirección de los esfuerzos de muchas empresas, incluidas las empresas de automóviles de renombre internacional como Toyota, BMW, Mercedes-Benz y Volkswagen, así como las principales empresas financiadas por el Ministerio de Asuntos Económicos de Japón, han comenzado a desplegarse en este campo.

En esta exhibición de la línea de producción de Kunshan Qingtao Company, la gente vio esto: después de que un paquete de baterías con solo el grosor de una uña fue cortado con tijeras, no solo no explotó, sino que incluso se alimentó con normalidad. Además, incluso si se dobló decenas de miles de veces, la capacidad de la batería no disminuyó en más del 5% y la batería no se quemó ni explotó después de la acupuntura. De hecho, las baterías de litio de estado sólido tienen muchas ventajas. Debido a que los electrolitos de estado sólido no son inflamables, no corrosivos, no volátiles y no tienen fugas, no causarán eventos de combustión espontánea en el vehículo, lo que mejora en gran medida la seguridad. De hecho, es una especie de material de batería ideal para vehículos eléctricos.

En la actualidad, los vehículos eléctricos convencionales se usan comúnmente, de hecho, hay ciertos defectos, porque no importa la estructura química o la estructura de la batería, el material de litio ternario es muy fácil de generar calor. Si la presión no se puede transmitir a tiempo, existe el riesgo de que la batería explote, y la mayoría de los incidentes de combustión espontánea de vehículos eléctricos que se han producido este año también se deben a esto. Y en términos de resistencia, la densidad de energía única de las baterías ternarias de litio se enfrenta actualmente a un cuello de botella y es difícil de superar. Si desea aumentar la densidad de energía, solo puede aumentar el contenido de níquel o agregar CA, pero la estabilidad térmica del níquel alto es muy pobre y es propenso a reacciones violentas. Por lo tanto, en la actualidad, solo se puede hacer un compromiso entre la capacidad de la batería y la seguridad.

Incluso Toyota, que es muy bueno en tecnología e investigación y desarrollo tecnológico, dijo que las baterías de estado sólido no podrán alcanzar la producción en masa en 2030. Se puede ver que todavía existen algunos problemas en la investigación y desarrollo de sólidos. estado de las baterías. De hecho, dado que las baterías de estado sólido no requieren infiltración de líquido y solo requieren electrolitos sólidos para separar las placas positivas y negativas, la elección de los materiales metálicos se vuelve muy crítica. El mayor desafío de esta tecnología es que la conductividad general del electrolito sólido es menor que la del electrolito líquido, lo que conduce a un rendimiento general de baja velocidad de la batería de estado sólido actual y una gran resistencia interna. Por lo tanto, la batería de estado sólido no puede cumplir temporalmente los requisitos de carga rápida. Exigir. Sin embargo, la conductividad eléctrica tiene una relación muy grande con la temperatura, por lo que trabajar a una temperatura más alta hará que la batería funcione mejor. Además, la conductividad de la batería debe mantenerse a un nivel normal, y la corriente demasiado alta o demasiado baja puede causar otros problemas.

Hoy en día, la tecnología de investigación y desarrollo de baterías ternarias de litio por parte de empresas lideradas por Panasonic y CATL ya está bien establecida. Incluso si las baterías de litio de estado sólido se desarrollan en un corto período de tiempo, es difícil lograr una producción en masa. Después de todo, cuando una nueva tecnología llega al mundo, siempre es necesario que la empresa tenga el volumen de producto y la capacidad de producción correspondientes para lograr una promoción y aplicación a gran escala. Aunque las baterías de litio de estado sólido actuales todavía enfrentan muchos problemas y no tienen mucha ventaja en densidad de energía por el momento, tienen una seguridad muy alta. Si se pueden desarrollar materiales metálicos adecuados, tal vez toda la energía de la batería de litio. La industria marcará el comienzo de nuevos avances. Esto es lo que queremos ver. Después de todo, la investigación incesante es el verdadero espíritu de investigación científica. La relación de densidad de energía se refiere a la capacidad de la batería por unidad de peso. El monómero cilíndrico se calcula de acuerdo con la corriente principal doméstica actual 18650 (1.75AH), la relación de densidad de energía puede alcanzar 215WH / Kg, y el monómero cuadrado se calcula de acuerdo con 50AH y la relación de densidad de energía puede alcanzar 205WH / Kg. La tasa de agrupación del sistema es de alrededor del 60% para 18650, y el cuadrado es de alrededor del 70%. (La tasa de agrupación del sistema se puede imaginar poniendo jamón en la caja. El espacio entre jamones cuadrados es menor, por lo que la tasa de agrupación del sistema es mayor).

De esta manera, la relación de densidad de energía del sistema de paquete de baterías 18650 es de aproximadamente 129WH / kg, y la relación de densidad de energía del sistema de paquete de baterías cuadrado es de aproximadamente 143WH / kg. Cuando la relación de densidad de energía de 18650 y celdas cuadradas alcance la misma en el futuro, los paquetes de baterías de litio cuadradas con mayor tasa de agrupación tendrán ventajas más obvias.

Aumento

Tasa de carga / descarga = corriente de carga / descarga / capacidad nominal, cuanto mayor sea la tasa, más rápida será la velocidad de carga admitida por la batería. La batería de energía horizontal convencional 18650 de fabricación nacional es de alrededor de 1C, y el cuadrado puede alcanzar alrededor de 1.5-2C (con una buena gestión térmica), y todavía hay cierta distancia del objetivo de política de 3C. Sin embargo, es muy posible que el proceso de fabricación de escuadras sea cada vez más perfecto para lograr el objetivo establecido 3C.