Batré litium-ion disebut batré “tipe korsi goyang”. Ion muatan pindah antara éléktroda positif jeung négatif pikeun ngawujudkeun mindahkeun muatan jeung suplai kakuatan ka sirkuit éksternal atawa muatan tina hiji sumber kakuatan éksternal.

Salila prosés ngecas husus, tegangan éksternal dilarapkeun ka dua kutub batré, sarta ion litium nu sasari tina bahan éléktroda positif sarta asupkeun éléktrolit nu. Dina waktu nu sarua, kaleuwihan éléktron ngaliwatan collector ayeuna positif sarta pindah ka éléktroda négatip ngaliwatan sirkuit éksternal; ion litium aya dina éléktrolit. Ieu ngalir ti éléktroda positif ka éléktroda négatip, ngaliwatan diafragma ka éléktroda négatip; pilem SEI ngaliwatan beungeut éléktroda négatip ieu study dina struktur grafit layered tina éléktroda négatip sarta ngagabungkeun jeung éléktron.

Sapanjang operasi ion sareng éléktron, struktur batré anu mangaruhan transfer muatan, naha éléktrokimia atanapi fisik, bakal mangaruhan kinerja ngecas gancang.

Sarat ngecas gancang pikeun sakabéh bagian batréna

Ngeunaan batré, upami anjeun hoyong ningkatkeun kamampuan kakuatan, anjeun kedah kerja keras dina sagala aspek batré, kalebet éléktroda positip, éléktroda négatip, éléktrolit, separator, sareng desain struktural.

éléktroda positip

Nyatana, ampir sadaya jinis bahan katoda tiasa dianggo pikeun ngadamel batré gancang-gancang. Sipat penting anu dijamin kalebet konduktivitas (ngurangan résistansi internal), difusi (mastikeun kinétika réaksi), hirup (ulah ngajelaskeun), sareng kaamanan (ulah ngajelaskeun), Kinerja pamrosésan anu leres (luas permukaan khusus henteu kedah teuing. badag pikeun ngurangan réaksi samping jeung ngalayanan kaamanan).

Tangtosna, masalah anu bakal direngsekeun pikeun tiap bahan khusus tiasa béda-béda, tapi bahan katoda umum urang tiasa nyumponan sarat ieu ngalangkungan sababaraha optimasi, tapi bahan anu béda ogé béda:

A. Litium beusi fosfat bisa jadi leuwih difokuskeun kana ngarengsekeun masalah konduktivitas jeung hawa low. Ngalaksanakeun palapis karbon, nanoisasi sedeng (perhatikeun yén éta sedeng, éta pasti sanés logika saderhana yén langkung saé langkung saé), sareng formasi konduktor ion dina permukaan partikel mangrupikeun strategi anu paling umum.

B. Bahan ternary sorangan boga konduktivitas listrik anu kawilang alus, tapi réaktivitas na teuing tinggi, jadi bahan ternary jarang ngalakonan pagawean skala nano (nano-ization teu panacea-kawas ubar keur nengtremkeun kana perbaikan kinerja bahan, utamana dina médan batré Aya kadang loba anti pamakéan di Cina), sarta leuwih perhatian anu dibayar ka kaamanan sarta suprési réaksi samping (kalawan éléktrolit). Barina ogé, kahirupan bahan ternary ayeuna aya dina kasalametan, sareng kacilakaan kaamanan batré panganyarna ogé sering kajantenan. Nempatkeun maju syarat luhur.

C. Litium manganate leuwih penting dina watesan hirup layanan. Aya ogé seueur batré gancang-basis litium manganat dina pasaran.

éléktroda négatip

Nalika batré litium-ion dieusi, litium pindah ka éléktroda négatip. Potensi anu kaleuleuwihi disababkeun ku ngecas gancang sareng arus anu ageung bakal nyababkeun poténsi éléktroda négatip janten langkung négatip. Dina waktos ayeuna, tekanan éléktroda négatip pikeun gancang nampi litium bakal ningkat, sareng kacenderungan pikeun ngahasilkeun dendrites litium bakal ningkat. Ku alatan éta, éléktroda négatip teu kudu ngan nyugemakeun difusi litium salila ngecas gancang. Sarat kinétika batré ion litium ogé kedah ngarengsekeun masalah kaamanan anu disababkeun ku kacenderungan kanaékan dendrit litium. Ku alatan éta, kasusah teknis penting inti ngecas gancang nyaéta sisipan ion litium dina éléktroda négatip.

A. Ayeuna, bahan éléktroda négatip dominan di pasar masih grafit (akuntansi pikeun ngeunaan 90% tina pangsa pasar). Alesan dasarna murah, sareng kinerja pamrosésan komprehensif sareng kapadetan énergi grafit kawilang saé, sareng kakurangan anu kawilang sakedik. . Tangtosna, aya ogé masalah sareng éléktroda négatip grafit. Beungeutna rélatif sénsitip kana éléktrolit, sareng réaksi interkalasi litium gaduh arah anu kuat. Ku alatan éta, hal anu penting pikeun digawé teuas pikeun ngaronjatkeun stabilitas struktural beungeut grafit jeung ngamajukeun difusi ion litium dina substrat. arah.

B. Karbon teuas jeung bahan karbon lemes ogé geus katempo loba ngembangkeun dina taun panganyarna: bahan karbon teuas boga potensi panempatan litium tinggi na boga micropores dina bahan, jadi kinétika réaksi anu alus; jeung bahan karbon lemes gaduh kasaluyuan alus kalawan éléktrolit, MCMB Bahan oge pisan wawakil, tapi bahan karbon teuas tur lemes umumna low di efisiensi tur luhur di ongkos (jeung ngabayangkeun yén grafit sarua mirah, Kami sieun yén éta henteu. harepan tina sudut pandang industri), jadi konsumsi ayeuna jauh kirang ti grafit, sarta leuwih dipaké dina sababaraha specialties on batréna.

C. Kumaha ngeunaan litium titanate? Sakeudeung: kaunggulan litium titanate nyaéta kapadetan kakuatan anu luhur, langkung aman, sareng kalemahan anu jelas. Kapadetan énergi rendah pisan, sareng biayana luhur nalika diitung ku Wh. Ku alatan éta, sudut pandang batré litium titanate mangrupakeun téhnologi mangpaat jeung kaunggulan dina kasempetan husus, tapi teu cocog pikeun loba kasempetan nu merlukeun ongkos tinggi na rentang cruising.

D. Bahan anoda silikon mangrupikeun arah pangembangan anu penting, sareng batré 18650 anyar Panasonic parantos ngamimitian prosés komérsial bahan sapertos kitu. Sanajan kitu, kumaha carana ngahontal kasaimbangan antara ngungudag kinerja nanometer jeung syarat micron-tingkat umum bahan patali industri batré masih tugas leuwih nangtang.

diafragma

Ngeunaan batré-jenis kakuatan, operasi-ayeuna luhur maksakeun syarat nu leuwih luhur dina kaamanan sarta umur maranéhanana. Téknologi palapis diafragma teu tiasa dihindari. Diafragma dilapis keramik gancang kadorong kaluar kusabab kasalametan anu luhur sareng kamampuan pikeun ngonsumsi najis dina éléktrolit. Khususna, pangaruh ningkatkeun kasalametan batré ternary sabagian signifikan.

Sistem anu paling penting anu ayeuna dianggo pikeun diafragma keramik nyaéta ngalapis partikel alumina dina permukaan diafragma tradisional. Métode anu kawilang énggal nyaéta ngalapis serat éléktrolit padet dina diafragma. Diafragma sapertos gaduh résistansi internal anu langkung handap, sareng pangaruh dukungan mékanis tina diafragma anu aya hubunganana serat langkung saé. Alus pisan, sarta boga kacenderungan handap pikeun meungpeuk pori diafragma salila layanan.

Saatos palapis, diafragma ngagaduhan stabilitas anu saé. Malah lamun hawa relatif luhur, teu gampang pikeun ngaleutikan tur deform sarta ngabalukarkeun sirkuit pondok. Jiangsu Qingtao Energy Co., Ltd. dirojong ku dukungan téknis tina grup panalungtikan Nan Cewen ti Sakola Bahan sareng Bahan Universitas Tsinghua ngagaduhan sababaraha perwakilan dina hal ieu. Gawéna, diafragma dipidangkeun dina gambar di handap ieu.

Éléktrolit

Éléktrolit gaduh pangaruh anu ageung kana kinerja batré litium-ion anu gancang ngecas. Pikeun mastikeun stabilitas sareng kasalametan batré dina ngecas gancang sareng arus anu luhur, éléktrolit kedah nyumponan ciri-ciri ieu: A) teu tiasa diurai, B) konduktivitas anu luhur, sareng C) inert kana bahan positip sareng négatip. Réaksi atanapi leyur.

Upami anjeun hoyong nyumponan sarat ieu, koncina nyaéta ngagunakeun aditif sareng éléktrolit fungsional. Salaku conto, kasalametan batré anu ngecas gancang ternary dipangaruhan ku éta, sareng anjeun kedah nambihan rupa-rupa aditif anti-suhu luhur, tahan seuneu, sareng anti overcharge pikeun ningkatkeun kasalametanana. Masalah lami sareng sesah tina batré litium titanate, kembung suhu luhur, ogé kedah dironjatkeun ku éléktrolit fungsional suhu luhur.

Desain struktur batré

Hiji strategi optimasi has nyaéta tipe pungkal VS tumpuk. Éléktroda tina batré tumpuk téh sarua jeung hubungan paralel, sarta tipe pungkal téh sarua jeung sambungan runtuyan. Ku alatan éta, résistansi internal tina urut leuwih leutik sarta leuwih cocog pikeun jenis kakuatan. kasempetan.

Salaku tambahan, usaha tiasa dilakukeun dina jumlah tab pikeun ngabéréskeun masalah résistansi internal sareng dissipation panas. Salaku tambahan, ngagunakeun bahan éléktroda konduktivitas tinggi, ngagunakeun agén konduktif langkung seueur, sareng éléktroda anu langkung tipis palapis ogé strategi anu tiasa dipertimbangkeun.

Pondokna, faktor anu mangaruhan gerakan muatan dina batré jeung laju sisipan liang éléktroda bakal mangaruhan kamampuh ngecas gancang batré litium-ion.

Tinjauan rute téknologi ngecas gancang pikeun pabrik mainstream

jaman Ningde

Ngeunaan éléktroda positip, CATL ngembangkeun téknologi “jaringan éléktronik super”, anu ngajantenkeun fosfat beusi litium gaduh konduktivitas éléktronik anu saé; dina permukaan grafit éléktroda négatip, téhnologi “cincin ion gancang” dipaké pikeun ngaropea grafit, sarta grafit dirobah tumut kana akun duanana ngecas super gancang tur luhur. produk salila ngecas gancang, meh boga 4-5C kapasitas ngecas gancang, merealisasikan 10-15 menit ngecas gancang sarta ngecas, sarta bisa mastikeun dénsitas énergi tingkat Sistim luhur 70wh / kg, achieving 10,000 siklus hirup.

Dina hal manajemén termal, sistem manajemen termal na pinuh ngakuan “interval ngecas cageur” ​​tina sistem kimia tetep dina suhu béda jeung SOCs, nu greatly broadens suhu operasi batré litium-ion.

Waterma

Waterma henteu saé pisan akhir-akhir ieu, hayu urang ngobrol ngeunaan téknologi. Waterma ngagunakeun litium beusi fosfat kalayan ukuran partikel anu leuwih leutik. Ayeuna, fosfat beusi litium umum di pasar gaduh ukuran partikel antara 300 sareng 600 nm, sedengkeun Waterma ngan nganggo 100 dugi ka 300 nm litium fosfat beusi, ku kituna ion litium bakal gaduh langkung gancang laju migrasi, langkung ageung arusna tiasa. muatan jeung discharged. Pikeun sistem salian ti batré, nguatkeun desain sistem manajemén termal sareng kaamanan sistem.

Kakuatan Mikro

Dina poé mimiti, Weihong Power milih litium titanate + karbon komposit porous kalawan struktur spinel nu bisa tahan ngecas gancang sarta arus tinggi salaku bahan éléktroda négatip; guna nyegah anceman arus kakuatan tinggi mun kaamanan batré salila ngecas gancang, Weihong Power Ngagabungkeun éléktrolit non-ngaduruk,-porosity tinggi na tinggi-perméabilitas téhnologi diafragma jeung téhnologi cairan kontrol termal calakan STL, éta bisa mastikeun kasalametan batréna. lamun batréna gancang dicas.

Dina 2017, éta ngumumkeun generasi anyar accu dénsitas tinggi-énergi, ngagunakeun-kapasitas tinggi na-daya tinggi litium manganate bahan katoda, kalawan dénsitas énergi tunggal 170wh / kg, sarta achieving 15-menit ngecas gancang. Tujuanana nyaéta pikeun tumut kana masalah kahirupan sareng kaamanan.

Zhuhai Yinlong

Litium titanate anoda dipikanyaho pikeun rentang suhu operasi anu lega sareng tingkat muatan-muatan anu ageung. Henteu aya data anu jelas ngeunaan metode téknis khusus. Ngawangkong jeung staf di paméran, disebutkeun yen muatan gancang na bisa ngahontal 10C jeung bentang hirupna 20,000 kali.

Masa depan téknologi ngecas gancang

Naha téknologi ngecas gancang kendaraan listrik mangrupikeun arah sajarah atanapi fenomena anu pondok, nyatana, aya pendapat anu béda ayeuna, sareng teu aya kacindekan. Salaku hiji metodeu alternatif pikeun ngajawab kahariwang mileage, éta dianggap dina platform sarua jeung dénsitas énergi batré jeung ongkos wahana sakabéh.

Kapadetan énergi sareng kinerja ngecas gancang, dina batré anu sami, tiasa disebatkeun dua arah anu teu cocog sareng henteu tiasa dihontal dina waktos anu sami. Ngudag dénsitas énergi batré ayeuna mainstream. Nalika kapadetan énergi cukup luhur sareng kapasitas batré kendaraan cukup ageung pikeun nyegah anu disebut “rentang kahariwang”, paménta pikeun kinerja ngecas laju batré bakal ngirangan; Dina waktos anu sami, upami daya batre ageung, upami biaya batré per kilowatt-jam henteu cekap, naha éta peryogi? Mésér Ding Kemao listrik anu cekap “teu hariwang” ngabutuhkeun konsumen pikeun milih. Upami anjeun mikirkeun éta, ngecas gancang gaduh nilai. Sudut pandang anu sanés nyaéta biaya fasilitas ngecas gancang, anu tangtosna mangrupikeun bagian tina biaya sakumna masarakat pikeun ngamajukeun éléktrifikasi.

Naha téknologi ngecas gancang tiasa dipromosikeun dina skala anu ageung, kapadetan énergi sareng téknologi ngecas gancang anu ngembang gancang, sareng dua téknologi anu ngirangan biaya, tiasa maénkeun peran anu penting dina masa depan.