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上图为万向A123动力电池的规划以及目前现状,公司计划今年年底完成230Wh/kg动力电池的量产,但目前还没有具体量产的消息,最新的消息称下个月量产,就让我们拭目以待吧。
230Wh/kg选择的是高电压NCM523搭配高电压的体系,从展示的数据来看循环以及安全性能都是不错的,但由于单体电压过高,其搭载的系统也必须是高电压,这可能会给系统的布局带来一定的困难。对于230Wh/kg以上的体系,万向也给出了自己的布局NCM622-硅碳负极以及NCM811-高能量密度石墨,这符合国内大多数电池厂家的体系选择,至于300Wh/kg的项目,估计要全行业的努力才能实现产业化。
对于铝塑软包装电池而言,没有了金属外壳的保护,安全性主要靠整个材料体系的选择上下功夫,不燃电解液,高强度隔膜,正极表面包覆技术等等在下一代技术上都会的得到应用。
下面来看一下行业巨头CATL的技术发展,这两张PPT主要讲了锂离子电池正极材料设计上的一些理念和思路,通过表面的包覆、纳米化的处理来保证材料在长循环过程中的稳定性,同时通过模拟表明通过包覆以后,在高电压下NCA的活性氧含量是降低的,这样就显著提高了循环性能以及安全性。
对于负极而言,CATL很早就开始研究硅材料的应用了,上面两张主要展示了人造SEI膜对于循环过程中材料表面的保护,将破裂和粉化控制在一定范围内,从而提高了硅碳负极的循环性能。
下面介绍一下BSAF在高能量密度电池上的进展,通过增加Ni含量以及提高充电的截止电压都能达到提升电池能量密度的目的。
通过控制前驱体的粒径大小,粒径分布等参数实现材料的电化学性能,从测试数据也可以看出,宽分布粒径的材料的压实密度优于窄粒径分布的材料,从而可以实现材料的高压实密度。
从上面两张图中可以看出,相同粒径下,粒径分布越窄,循环越好,相同粒径分布下,粒径越大,循环越好,同时也说明了材料的选择上需要平衡Ni含量和截止电压,根据需要去选择材料。
小结:
通过对几个知名企业的研发现状以及规划中可以看出,高Ni含量正极、高电压正极材料、硅碳负极材料以及一些安全技术的应用将是最近几年的的一个热点,材料没有绝对的好与坏之分,主要看体系是不是匹配,需要有配套的工艺来支撑,后续有空将对相关的动力电池制作工艺进行讲解,欢迎支持,最后祝大家双蛋节快乐。
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