Em 19 de novembro, o 2º Fórum de Desenvolvimento de Tecnologia e Indústria foi realizado em Kunshan. Na cerimônia de abertura do fórum, Qingtao (Kunshan) Energy Development Co., Ltd. convidou os convidados a visitar a primeira linha de produção de bateria de lítio de estado sólido na China. É relatado que esta linha de produção pode produzir 10,000 baterias de estado sólido por dia, e a densidade de energia das baterias pode chegar a mais de 400Wh. No momento, os produtos serão usados ​​principalmente em digital de ponta e outros campos, e espera-se que entrem no campo em 2020 para fornecer baterias para montadoras. Assim que a notícia foi divulgada, foi quase uma sensação no setor.

As baterias elétricas de lítio são como o coração dos veículos elétricos, e o preço também ocupa mais da metade de todo o veículo. Portanto, a tecnologia de baterias é muito importante para o desenvolvimento da nova indústria de energia. Se o atual gargalo da capacidade da bateria de lítio à base de água não puder ser superado, a indústria inteira provavelmente entrará em uma situação mais difícil. No futuro, não só os carros familiares, mas até os veículos terão que usar energia elétrica, e a necessidade de baterias será ainda maior. Portanto, baterias de estado sólido com maior plasticidade se tornaram a direção dos esforços de muitas empresas, incluindo empresas automotivas de renome internacional, como Toyota, BMW, Mercedes-Benz e Volkswagen, bem como grandes empresas financiadas pelo Ministério de Assuntos Econômicos da Japão, começaram a implantar neste campo.

Na exibição da linha de produção da Kunshan Qingtao Company, as pessoas viram o seguinte: depois que uma bateria com apenas a espessura de uma unha foi cortada por uma tesoura, ela não apenas não explodiu, mas também foi alimentada normalmente. Além disso, mesmo que tenha sido dobrada dezenas de milhares de vezes, a capacidade da bateria não diminuiu em mais de 5%, e a bateria não queimou ou explodiu após a acupuntura. Na verdade, as baterias de lítio de estado sólido apresentam muitas vantagens. Como os eletrólitos de estado sólido são não inflamáveis, não corrosivos, não voláteis e sem vazamento, eles não causarão eventos de combustão espontânea no veículo, o que aumenta muito a segurança. Na verdade, é um tipo de material de bateria ideal para veículos elétricos.

Atualmente, os veículos elétricos convencionais são comumente usados, de fato, existem certos defeitos, porque não importa a estrutura química ou a estrutura da bateria, o material de lítio ternário é muito fácil de gerar calor. Se a pressão não puder ser transmitida a tempo, existe o risco de explosão da bateria, e a maior parte dos incidentes de combustão espontânea de veículos elétricos que ocorreram este ano também se devem a isso. E em termos de resistência, a densidade de energia única das baterias ternárias de lítio está atualmente enfrentando um gargalo e é difícil de romper. Se você quiser aumentar a densidade de energia, pode apenas aumentar o conteúdo de níquel ou adicionar CA, mas a estabilidade térmica do níquel alto é muito pobre e está sujeito a reações violentas. Portanto, no momento, apenas uma compensação pode ser feita entre a capacidade da bateria e a segurança.

Até a Toyota, que é muito boa em tecnologia e pesquisa e desenvolvimento tecnológico, disse que as baterias de estado sólido não serão capazes de atingir a produção em massa em 2030. Pode-se ver que ainda existem alguns problemas na pesquisa e desenvolvimento de sólidos. baterias do estado. Na verdade, uma vez que as baterias de estado sólido não requerem infiltração de líquido e requerem apenas eletrólitos sólidos para separar as placas positiva e negativa, a escolha de materiais metálicos torna-se muito crítica. O maior desafio dessa tecnologia é que a condutividade geral do eletrólito sólido é menor do que a do eletrólito líquido, o que leva ao desempenho geral de baixa taxa da bateria de estado sólido atual e grande resistência interna. Portanto, a bateria de estado sólido não pode atender temporariamente aos requisitos de carregamento rápido. Exigir. No entanto, a condutividade elétrica tem uma relação muito grande com a temperatura, portanto, trabalhar em uma temperatura mais alta fará com que a bateria tenha um desempenho melhor. Além disso, a condutividade da bateria deve ser mantida em um nível normal, e a corrente muito alta ou muito baixa pode causar outros problemas.

Hoje em dia, a tecnologia de pesquisa e desenvolvimento de baterias ternárias de lítio por empresas lideradas pela Panasonic e CATL já está bem estabelecida. Mesmo que as baterias de lítio de estado sólido sejam desenvolvidas em um curto período de tempo, é difícil alcançar a produção em massa. Afinal, quando uma nova tecnologia sai para o mundo, é sempre necessário que a empresa tenha o volume de produto e a capacidade de produção correspondentes para conseguir promoção e aplicação em larga escala. Embora as baterias de lítio de estado sólido atuais ainda enfrentem muitos problemas e não tenham muita vantagem em densidade de energia por enquanto, elas têm uma segurança muito alta. Se materiais metálicos adequados puderem ser desenvolvidos, talvez todo o poder da bateria de lítio. A indústria dará início a novos avanços. É isso que queremos ver. Afinal, a pesquisa incessante é o verdadeiro espírito da pesquisa científica. A taxa de densidade de energia refere-se à capacidade da bateria por unidade de peso. O monômero cilíndrico é calculado de acordo com o mainstream doméstico atual 18650 (1.75AH), a razão de densidade de energia pode atingir 215WH / Kg e o monômero quadrado é calculado de acordo com 50AH e a razão de densidade de energia pode atingir 205WH / Kg. A taxa de agrupamento do sistema é de cerca de 60% para 18650, e o quadrado é de cerca de 70%. (A taxa de agrupamento do sistema pode ser imaginada colocando o presunto na caixa. A lacuna entre os presuntos quadrados é menor, então a taxa de agrupamento do sistema é maior.)

Desta forma, a taxa de densidade de energia do sistema de bateria 18650 é de cerca de 129WH / Kg, e a taxa de densidade de energia do sistema de bateria quadrada é de cerca de 143WH / Kg. Quando a taxa de densidade de energia de 18650 e as células quadradas atingirem a mesma no futuro, as baterias de lítio quadradas com maior taxa de agrupamento terão vantagens mais óbvias.

Ampliação

Taxa de carga / descarga = corrente de carga / descarga / capacidade nominal, quanto maior a taxa, mais rápida é a velocidade de carga suportada pela bateria. A bateria de energia horizontal principal 18650 fabricada internamente tem cerca de 1C, e o quadrado pode atingir cerca de 1.5-2C (com bom gerenciamento térmico), e ainda há alguma distância da meta política de 3C. No entanto, é inteiramente possível que o processo de fabricação de quadrados se torne cada vez mais perfeito para atingir a meta 3C estabelecida.