Kiinteiden litiumakkujen massatuotanto saadaan päätökseen. Korvataanko kolmen litiumparistojen vaikutus?

19. marraskuuta Kunshanissa pidettiin toinen teknologian ja teollisuuden kehittämisfoorumi. Foorumin avajaisissa Qingtao (Kunshan) Energy Development Co., Ltd. kutsui vieraita vierailemaan Kiinan ensimmäiselle solid-state-litiumpariston tuotantolinjalle. On raportoitu, että tämä tuotantolinja voi tuottaa 2 10,000 solid-state-akkua päivässä ja akkujen energiatiheys voi nousta yli 400 Wh. Tällä hetkellä tuotteita käytetään pääasiassa huippuluokan digitaalisilla ja muilla aloilla, ja sen odotetaan tulevan alalle vuonna 2020 toimittamaan akkuja autoteollisuudelle. Heti kun tämä uutinen julkaistiin, se oli melkein sensaatio alalla.

Teholitiumparistot ovat kuin sähköajoneuvojen sydän, ja hinta vie myös yli puolet koko ajoneuvosta. Siksi akkuteknologia on erittäin tärkeä uuden energiateollisuuden kehitykselle. Jos nykyistä vesipohjaisten litiumakkujen kapasiteetin pullonkaulaa ei saada murtumaan, koko Toimiala joutuu todennäköisesti vaikeampaan tilanteeseen. Tulevaisuudessa ei vain perheautot, vaan jopa ajoneuvot saattavat joutua käyttämään sähköenergiaa, ja akkuvaatimukset ovat vielä korkeammat. Tästä syystä korkeamman plastisuuden solid-state-akuista on tullut monien yritysten, mukaan lukien kansainvälisesti tunnetut autoyhtiöt, kuten Toyota, BMW, Mercedes-Benz ja Volkswagen, sekä suuret talousministeriön rahoittamat yritykset. Japani, ovat alkaneet ottaa käyttöön tällä alalla.

Kunshan Qingtao Companyn tässä tuotantolinjanäytössä ihmiset näkivät tämän: Kun vain kynnen paksuinen akku oli leikattu saksilla, se ei vain räjähtänyt, vaan se jopa sai virtaa normaalisti. Lisäksi, vaikka sitä taivutettiin kymmeniä tuhansia kertoja, akun kapasiteetti ei heikentynyt enempää kuin 5%, eikä akku palanut tai räjähtänyt akupunktion jälkeen. Itse asiassa solid-state-litiumparistoilla on monia etuja. Koska solid-state-elektrolyytit ovat syttymättömiä, syövyttäviä, haihtumattomia eivätkä vuoda, ne eivät aiheuta itsestään syttyviä tapahtumia ajoneuvossa, mikä parantaa huomattavasti turvallisuutta. Se on todellakin eräänlainen ihanteellinen akkumateriaali sähköajoneuvoihin.

Tällä hetkellä yleisiä sähköajoneuvoja käytetään, itse asiassa on tiettyjä vikoja, koska kemiallisesta rakenteesta tai akun rakenteesta riippumatta kolmikomponenttinen litiummateriaali on erittäin helppo tuottaa lämpöä. Jos painetta ei voida siirtää ajoissa, on olemassa akun räjähdysvaara, ja myös suurin osa tänä vuonna sattuneista sähköajoneuvojen itsestäänsyttymistapauksista johtuu tästä. Ja kestävyyden kannalta kolmen litiumparistojen yksienergiatiheys on tällä hetkellä pullonkaula edessä, ja sitä on vaikea murtaa. Jos haluat lisätä energiatiheyttä, voit lisätä vain nikkelipitoisuutta tai lisätä CA:ta, mutta korkean nikkelin lämpöstabiilisuus on erittäin huono ja se on altis rajuille reaktioille. Siksi tällä hetkellä voidaan tehdä vain kompromissi akun kapasiteetin ja turvallisuuden välillä.

Jopa Toyota, joka on erittäin hyvä teknologiassa ja teknologisessa tutkimuksessa ja kehityksessä, sanoi, että solid-state-akkuja ei voida saavuttaa massatuotantoon vuonna 2030. Voidaan nähdä, että solid-state-akkujen tutkimuksessa ja kehittämisessä on edelleen ongelmia. valtion akut. Itse asiassa, koska solid-state-akut eivät vaadi nesteen tunkeutumista ja vaativat vain kiinteitä elektrolyyttejä erottamaan positiiviset ja negatiiviset levyt, metallimateriaalien valinnasta tulee erittäin kriittinen. Tämän tekniikan suurin haaste on, että kiinteän elektrolyytin kokonaisjohtavuus on alhaisempi kuin nestemäisen elektrolyytin, mikä johtaa nykyisen solid-state-akun yleiseen alhaiseen suorituskykyyn ja suureen sisäiseen vastukseen. Siksi puolijohdeakku ei tilapäisesti täytä pikalatauksen vaatimuksia. Vaatia. Sähkönjohtavuudella on kuitenkin erittäin suuri suhde lämpötilaan, joten korkeammassa lämpötilassa työskenteleminen parantaa akun suorituskykyä. Lisäksi akun johtavuus on pidettävä normaalilla tasolla ja liian suuri tai liian pieni virta voi aiheuttaa muita ongelmia.

Nykyään Panasonicin ja CATL:n johtamien yritysten kolmikomponenttisten litiumakkujen tutkimus- ja kehitysteknologia on jo vakiintunutta. Vaikka solid-state-litiumparistoja kehitettäisiin lyhyessä ajassa, massatuotantoa on vaikea saavuttaa. Kun uusi teknologia lähtee maailmalle, on aina välttämätöntä, että yrityksellä on vastaava tuotevolyymi ja tuotantokapasiteetti, jotta se voi saavuttaa laajan myynninedistämisen ja soveltamisen. Vaikka nykyiset solid-state-litiumparistot kohtaavat edelleen monia ongelmia eikä niillä ole toistaiseksi suurta etua energiatiheydessä, niiden turvallisuus on erittäin korkea. Jos sopivia metallimateriaaleja voidaan kehittää, ehkä koko teho litiumakku Teollisuus tuo uusia läpimurtoja. Tämän haluamme nähdä. Loppujen lopuksi hellittämätön tutkimus on todellista tieteellistä tutkimushenkeä. Energiatiheyssuhde viittaa akun kapasiteettiin painoyksikköä kohti. Sylinterimäinen monomeeri lasketaan nykyisen kotimaisen valtavirran 18650 (1.75AH) mukaan, energiatiheyssuhde voi olla 215WH/Kg ja neliömonomeeri lasketaan 50AH:n mukaan ja energiatiheyssuhde voi olla 205WH/Kg. Järjestelmän ryhmittelyaste on noin 60 % 18650:lle ja neliö on noin 70 %. (Järjestelmän ryhmittelyaste voidaan kuvitella laittamalla kinkkua laatikkoon. Neliömäisten kinkkujen välinen rako on pienempi, joten järjestelmän ryhmittelyaste on suurempi.)

Tällä tavalla 18650-akkujärjestelmän energiatiheyssuhde on noin 129WH/Kg ja neliömäisen akkujärjestelmän energiatiheyssuhde on noin 143WH/Kg. Kun energiatiheyssuhde 18650 ja neliömäiset kennot saavuttavat saman tulevaisuudessa, nelikulmaisilla litiumakuilla, joilla on korkeampi ryhmittelyaste, on selvempiä etuja.

Suurennos

Lataus/purkausnopeus=lataus/purkausvirta/nimelliskapasiteetti, mitä suurempi nopeus, sitä nopeampi akun tukema latausnopeus. Kotimaassa valmistettu valtavirran vaakaenergia-akku 18650 on noin 1C, ja neliö voi saavuttaa noin 1.5-2C (hyvällä lämmönhallinnalla), ja politiikan tavoitteesta 3C on vielä jonkin verran matkaa. On kuitenkin täysin mahdollista, että neliön valmistusprosessista tulee yhä täydellisempi asetetun tavoitteen 3C saavuttamiseksi.