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随着三元材料在动力领域安全性逐步成熟,以及消费市场对于续航里程的需求提升,在能量密度上具有显著优势的高镍三元材料电池被市场普遍看好,成为众多动力电池企业的研究热点。林建表示,目前比克电池在高镍三元电池研发上取得一定成效。
比克电池研发副总裁林建
据介绍,比克电池通过增加电池中的镍含量不断提高电池能量密度,目前比克18650电池量产后能量达到3.5Ah,下一步将开发21700电池,通过结合高镍与硅碳,实现21700电池量产能量达6.0Ah。目前正极材料NMC正极克容量仅为160mAh/g,而随着镍含量的增加,NCA能量密度能够达到180mAh/g,甚至200mAh/g以上;在负极材料中石墨已经达到容量的极限,而硅碳发展前景十分光明,目前容量可做到1400mah/g以上。
林建介绍了目前比克电池在方形电池上的发展,比克电池具有28Ah、38Ah、42Ah、48Ah等不同产品,未来终极目标是60Ah。
针对比克电池技术路线,他指出“目前比克电池重点开发高镍811/NCA体系。随着正极材料中镍含量增加,电池能量密度逐渐提高的同时,对电池安全性能、循环性能等提出更高要求。镍含量的增加对于循环性能有着明显影响,因此比克电池采取特殊优化措施在导电剂、粘结剂等材料上下功夫,不断提高产品的循环性能。”
比克针对硅合金的两大类——硅氧合金和硅碳合金进行对比研究发现,两者在倍率性能上存在差异。比克更倾向于采用硅氧合金技术线路,一方面由于硅氧合金倍率性能相对较高,另一方面目前硅氧的循环情况比较优。
当然,针对电解液方面的研究,比克进行大量研究,在正极方面,探究如何抑制镍的溶解及其催化活性;在负极方面,探讨如何提高SEI膜稳定性。由于隔膜对于电池的安全性能非常重要。在隔膜方面,比克电池引进陶瓷涂覆,所有隔膜均采用陶瓷涂层来提高安全性能。此外,比克还利用计算机模拟提高电池圆度来避免膨胀不均匀现象。
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