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將完成固體鋰電池的量產。 三元鋰電池的影響會被取代嗎?
19月2日,第二屆科技與產業發展論壇在崑山召開。 論壇開幕式上,青島(崑山)能源發展有限公司邀請嘉賓參觀了國內首條固態鋰電池生產線。 據悉,這條生產線每天可生產10,000萬塊固態電池,電池能量密度可達400Wh以上。 目前,產品將主要應用於高端數碼等領域,預計2020年進入該領域,為車企供應電池。 此消息一出,幾乎在業界引起轟動。
動力鋰電池就像電動汽車的心臟,價格也佔據了整車的一半以上。 因此,電池技術對於新能源產業的發展非常重要。 如果目前水基鋰電池產能瓶頸無法打破,整個行業很可能會陷入更加艱難的境地。 未來,不僅是家用車,就連汽車都可能要使用電能,對電池的要求會更高。 因此,具有更高可塑性的固態電池成為許多企業努力的方向,包括豐田、寶馬、奔馳、大眾等國際知名車企,以及經濟部資助的各大企業。日本,已經開始在這一領域進行部署。
在崑山清濤公司的這條產線展示中,人們看到了這樣一個畫面:一個只有指甲蓋那麼粗的電池組,用剪刀剪下後,不僅沒有爆炸,甚至還可以正常通電。 此外,即使彎曲數万次,電池容量也沒有衰減5%以上,針刺後電池也沒有燃燒或爆炸。 事實上,固態鋰電池確實有很多優點。 由於固態電解質不易燃、不腐蝕、不揮發、不洩漏,因此不會引起車輛自燃事件,大大提高了安全性。 它確實是一種理想的電動汽車電池材料。
目前主流的電動車普遍使用,其實也存在一定的缺陷,因為無論從化學結構還是電池結構,三元鋰材料都非常容易發熱。 如果壓力不能及時傳遞出去,就有電池爆炸的危險,而今年發生的電動汽車自燃事故大多也是由此引起的。 而在續航方面,三元鋰電池的單體能量密度目前面臨瓶頸,難以突破。 如果要提高能量密度,只能增加鎳的含量或添加CA,但高鎳的熱穩定性很差,容易發生劇烈反應。 因此,目前只能在電池容量和安全性之間進行權衡。
即便是非常擅長技術和技術研發的豐田也表示,2030年固態電池將無法實現量產,可見固態電池的研發還存在一些問題。狀態電池。 事實上,由於固態電池不需要液體滲透,只需要固體電解質來分隔正負極板,因此金屬材料的選擇變得非常關鍵。 該技術最大的挑戰是固態電解質的整體電導率低於液態電解質,導致目前固態電池的整體倍率性能較低,內阻較大。 因此,固態電池暫時不能滿足快速充電的要求。 要求。 但是,電導率與溫度有很大的關係,所以在較高的溫度下工作會使電池性能更好。 此外,電池的導電性必須保持在正常水平,電流過高或過低都可能導致其他問題。
如今,以鬆下、寧德時代為首的三元鋰電池研發技術已經成熟。 即使在短時間內開發出固態鋰電池,也難以實現量產。 畢竟,一項新技術走向世界,總是需要企業具備相應的產品量和產量才能實現規模化推廣應用。 雖然目前的固態鋰電池還面臨很多問題,在能量密度上暫時沒有太大優勢,但確實具有非常高的安全性。 如果能夠開發出合適的金屬材料,或許整個動力鋰電池行業將迎來新的突破。 這是我們想要看到的。 畢竟,不懈的研究才是真正的科研精神。 能量密度比是指電池每單位重量的容量。 圓柱單體按目前國內主流18650(1.75AH)計算,能量密度比可達215WH/Kg,方形單體按50AH計算,能量密度比可達205WH/Kg。 60的系統分組率在18650%左右,正方形在70%左右。 (系統成組率可以通過將火腿放入盒子中來想像。方形火腿之間的間隙較小,因此系統成組率較高。)
這樣一來,18650電池包系統的能量密度比約為129WH/Kg,方形電池包系統的能量密度比約為143WH/Kg。 未來當18650和方形電芯的能量密度比達到相同時,成組率更高的方形鋰電池組優勢將更加明顯。
放大
充放電倍率=充放電電流/額定容量,倍率越高,電池支持的充電速度越快。 國產主流橫向能源電池18650在1C左右,方能達到1.5-2C左右(熱管理良好),距離3C的政策目標還有一段距離。 但是,完全有可能方形的製造工藝會越來越完善,以實現既定的3C目標。