19 қарашада Куньшань қаласында 2-ші Технология мен өнеркәсіпті дамыту форумы өтті. Форумның ашылу салтанатында Qingtao (Kunshan) Energy Development Co., Ltd компаниясы қонақтарды Қытайдағы бірінші қатты денелі литий батареяларын өндіру желісін көруге шақырды. Бұл өндірістік желі тәулігіне 10,000 400 қатты күйдегі батареяларды шығара алатыны және батареялардың энергия тығыздығы 2020 Вт сағ-тан асатыны хабарланады. Қазіргі уақытта өнімдер негізінен жоғары деңгейлі цифрлық және басқа салаларда қолданылады және XNUMX жылы автомобиль компанияларын аккумуляторлармен қамтамасыз ету үшін салаға кіреді деп күтілуде. Бұл жаңалық шыққан бойда бұл салада сенсацияға айналды.

Қуатты литий батареялары электрлік көліктердің жүрегі сияқты, сонымен қатар бағасы бүкіл көліктің жартысынан көбін алады. Сондықтан жаңа энергетика саласын дамыту үшін батарея технологиясы өте маңызды. Егер су негізіндегі литий батареясының сыйымдылығының қазіргі тар мойнын бұзу мүмкін болмаса, бүкіл сала қиынырақ жағдайға түсуі мүмкін. Болашақта тек отбасылық көліктер ғана емес, тіпті көліктер де электр энергиясын пайдалануы мүмкін, ал аккумуляторларға қойылатын талаптар бұдан да жоғары болады. Сондықтан пластикасы жоғары қатты күйдегі аккумуляторлар көптеген компаниялардың, соның ішінде Toyota, BMW, Mercedes-Benz және Volkswagen сияқты халықаралық танымал автомобиль компанияларының, сондай-ақ Экономика министрлігі қаржыландыратын ірі компаниялардың жұмысының бағыты болды. Жапония бұл салада өрістете бастады.

Күншан Цинтао компаниясының осы өндірістік желісінің дисплейінде адамдар мынаны көрді: тырнақтай ғана батарея жинағы қайшымен кесілгеннен кейін, ол жарылып қана қоймай, тіпті қалыпты қуатта болды. Сонымен қатар, ол ондаған мың рет иілсе де, аккумулятордың сыйымдылығы 5% -дан аспайды, акупунктурадан кейін батарея жанбайды немесе жарылып кетпеді. Шын мәнінде, қатты күйдегі литий батареяларының көптеген артықшылықтары бар. Қатты күйдегі электролиттер жанбайтын, коррозияға ұшырамайтын, ұшпайтын және ағып кетпейтін болғандықтан, олар көлікте өздігінен жану оқиғаларын тудырмайды, бұл қауіпсіздікті айтарлықтай арттырады. Бұл шын мәнінде электр көліктері үшін тамаша аккумуляторлық материалдың бір түрі.

Қазіргі уақытта негізгі электрлік көліктер жиі пайдаланылады, шын мәнінде, белгілі бір ақаулар бар, өйткені химиялық құрылымға немесе батарея құрылымына қарамастан, үштік литий материалы жылуды шығаруға өте оңай. Қысымды уақытында бере алмаса, аккумулятордың жарылу қаупі бар және биылғы жылы орын алған электр көліктерінің өздігінен жану оқиғаларының көпшілігі де осыған байланысты. Ал төзімділік тұрғысынан үш реттік литий батареяларының біртұтас энергия тығыздығы қазіргі уақытта тығырықтан шығуда және оны бұзу қиын. Егер сіз энергияның тығыздығын арттырғыңыз келсе, сіз тек никельдің мазмұнын арттыра аласыз немесе СА қоса аласыз, бірақ жоғары никельдің термиялық тұрақтылығы өте нашар және ол күшті реакцияларға бейім. Сондықтан қазіргі уақытта аккумулятордың сыйымдылығы мен қауіпсіздігі арасында тек келіссөздер жүргізілуі мүмкін.

Технология мен технологиялық зерттеулер мен әзірлемелерде өте жақсы Toyota компаниясының өзі қатты күйдегі аккумуляторлар 2030 жылы жаппай өндіріске қол жеткізе алмайтынын айтты. күйдегі батареялар. Шындығында, қатты күйдегі батареялар сұйық инфильтрацияны қажет етпейтіндіктен және оң және теріс пластиналарды бөлу үшін тек қатты электролиттер қажет болғандықтан, металл материалдарды таңдау өте маңызды болады. Бұл технологияның ең үлкен қиындығы – қатты электролиттің жалпы өткізгіштігі сұйық электролитке қарағанда төмен, бұл ағымдағы қатты күйдегі батареяның жалпы төмен жылдамдығына және үлкен ішкі кедергіге әкеледі. Сондықтан қатты күйдегі батарея жылдам зарядтау талаптарына уақытша жауап бере алмайды. талап ету. Дегенмен, электр өткізгіштігінің температурамен өте үлкен байланысы бар, сондықтан жоғары температурада жұмыс істеу батареяның жұмысын жақсартады. Сонымен қатар, батареяның өткізгіштігі қалыпты деңгейде сақталуы керек, ал ток тым жоғары немесе тым төмен басқа да мәселелерді тудыруы мүмкін.

Қазіргі уақытта Panasonic және CATL жетекшілік ететін компаниялардың үштік литий батареяларын зерттеу және әзірлеу технологиясы қазірдің өзінде жақсы жолға қойылған. Тіпті қатты күйдегі литий батареялары қысқа мерзімде жасалған болса да, жаппай өндіріске қол жеткізу қиын. Өйткені, жаңа технология әлемге тараған кезде, кең ауқымды жылжыту және қолдану үшін компанияға сәйкес өнім көлемі мен шығару қуаты әрқашан қажет. Ағымдағы қатты күйдегі литий батареялары әлі де көптеген мәселелерге тап болса да және энергия тығыздығы бойынша әзірше артықшылығы болмаса да, олардың қауіпсіздігі өте жоғары. Сәйкес металл материалдарды әзірлеу мүмкін болса, мүмкін, бүкіл қуатты литий батареясы Өнеркәсіп жаңа жетістіктерге жетеді. Бұл біздің көргіміз келетін нәрсе. Өйткені, үздіксіз ізденіс – нағыз ғылыми зерттеу рухы. Энергия тығыздығының коэффициенті аккумулятордың салмақ бірлігіне шаққандағы сыйымдылығын білдіреді. Цилиндрлік мономер ағымдағы отандық негізгі 18650 (1.75AH) бойынша есептеледі, энергия тығыздығы коэффициенті 215WH/Kg жетуі мүмкін, ал шаршы мономер 50AH сәйкес есептеледі және энергия тығыздығы коэффициенті 205WH/Kg жетуі мүмкін. Жүйені топтастыру жылдамдығы 60 үшін шамамен 18650%, ал шаршы шамамен 70% құрайды. (Жүйені топтау жылдамдығын қорапқа ветчина салу арқылы елестетуге болады. Төртбұрышты ветчиналар арасындағы алшақтық азырақ, сондықтан жүйені топтау жылдамдығы жоғарырақ.)

Осылайша, 18650 батарея жинағы жүйесінің энергия тығыздығының қатынасы шамамен 129 Вт/Кг, ал шаршы батареялар жинағы жүйесінің энергия тығыздығының қатынасы шамамен 143 Вт/Кг құрайды. 18650 және шаршы ұяшықтардың энергия тығыздығы арақатынасы болашақта бірдей болған кезде, топтастыру жылдамдығы жоғары шаршы литий батареяларының пакеттері айқын артықшылықтарға ие болады.

Үлкейту

Зарядтау/разрядтау жылдамдығы=зарядтау/разрядтау тогы/номиналды сыйымдылық, жылдамдық неғұрлым жоғары болса, батарея қолдайтын зарядтау жылдамдығы соғұрлым жоғары болады. Отандық өндірілген негізгі көлденең энергия батареясы 18650 шамамен 1С, ал шаршы шамамен 1.5-2C (жақсы жылуды басқарумен) жетуі мүмкін және 3C саясатының мақсатынан әлі де біршама қашықтық бар. Дегенмен, 3С белгіленген мақсатқа жету үшін квадратты өндіру процесі барған сайын жетілдіре түсуі әбден мүмкін.