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力神电池周江:新型包覆技术能够有效提高高镍
发布日期: 2020-01-15 04:41 发布人:千亿手机版 观注度:

  压力山大;同时电动汽车起火等安全事故频发,动力电池安全技术难题亟待破解;长续航里程

  据周江介绍,力神电池的动力电池产品矩阵,整体上来讲可以分为高比能量和高功率两条线路,并且对方形、软包和圆柱电池三种类型都有所布局。目前,力神电池50Ah的方形电池已经量产出货,2020年会开发60Ah的电池。

  众所周知,近年来为了提升新能源汽车动力电池能量密度、降低成本,圆柱电池领域掀起了从18650向21700升级换代的潮流。自从全球电动汽车明星特斯拉让21700电池大放异彩之后,国内外相关企业趋之若鹜研发生产21700电池,宣告全球动力电池正式进入21700时代。

  力神电池是国内最早量产21700电池的企业之一,早在2017年7月,力神电池就宣布其21700产线正式投产,这条产线产品定制的产线月,搭载力神电池苏州基地生产的21700三元动力电池的江淮iEV6ES上市,系国内首款搭载21700三元电池的乘用车。

  “力神21700电池从2018年开始到今年出货已经有1.01GWh,装配了19000辆车,目前为止运行比较良好。”周江介绍道,目前力神电池生产的4.5Ah的21700电芯能量密度可达220wh/kg,2020年年初会量产4.8Ah的电池,在材料方面提高了硅的含量,电芯能量密度能够做到245wh/kg。

  据周江介绍,力神电池的软包动力电池虽有布局但还未量产,目前仍然处于开发阶段。“主要是跟国外的客户合作开发的项目,正极材料是811,负极材料是石墨,含硅的体系计划在2021年上半年量产,高功率电芯已经有国际车厂的定点项目,能量密度能够做到260Wh/kg。”周江解释说。

  在安全性方面,力神的软包电池能够实现45℃循环675次后电池通过热箱测试,电芯无漏液、不起火、不爆炸。周江表示,在循环方面,25℃条件下可以做到1500次,高温条件下可以做到1100次。在快充方面,15分钟可充50%的电,30分钟可以充80%的电。正如周江所说,“电芯虽然能量密度很高,我们依然可以做到相对快充的性能。”

  周江还谈到,力神电池承接的重大国家项目,其容量77Ah的软包电池产品,电芯能量密度可达303Wh/kg,目前已经做到B样阶段,正朝着C样和SVP在开发。

  从某种程度上来讲,电池的能量密度越高其安全性就越低。周江表示,从整体上来讲,未来的新能源汽车会要求越来越长的续驶里程,研发高能量电芯是一个必然趋势。所以这就需要化解高能量密度和安全性之间的矛盾,周江提出的解决思路是:找到一个平衡点。

  “从改善过程入手,持续改善高比能电池的性能,现阶段来讲彻底地解决安全性问题不太现实,我们能做到的是不断拓宽安全边界,让客户更加放心使用我们的电池,我们需要在过程、性能、安全性之间找到一个完美的平衡,这是从技术人员的角度讲要做的工作。”周江解释道。

  周江指出,高镍材料的界面因为很高的氧化性,很容易发生反应,产生一些比如***等有害的气体,这是目前学界研究的一个难点。此外,硅材料如果膨胀非常大,会导致材料粉化、增加内阻;如果膨胀过于剧烈,还会给力学结构上带来一些新问题。

  周江表示,使用高镍的材料,不管是811还是NCA,会面临一些循环和存储的问题。特别是在高温条件下,与低镍相比高镍材料容易产气和开裂等,安全性也不好。“对于硅来讲,容易膨胀和低能守效,都是一个问题,要在设计开发阶段找到一个完美的平衡。”周江谈到。

  特别值得一提的是,在改善正极材料表面的稳定性方面,周江介绍,力神电池采取了新的包覆技术,有效地改善了高镍正极材料的表面性能,极大地降低了高温存储后的内阻增长。

  “如果阻抗很大的话,输出功率会极致地下降。Service内阻的变化,改善前不能满足要求,改善后还不错,30多天直流内阻增长6%-7%左右,新的包覆技术能够稳定高镍正极材料的表面。”周江举例说明。

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