22 años de personalización de baterías
Feb 16, 2019 Pageview：506
Tendencias industriales
1. La alta densidad de energía y la carga rápida son tendencias tecnológicas futuras
2. Las políticas y los mercados requieren soluciones tecnológicas de carga rápida de alta energía
En cuanto a las políticas nacionales, los cuatro ministerios y comisiones, como el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, expresaron claramente en el Plan de Acción para Promover el Desarrollo de la Industria de Baterías de Energía Automotriz: En 2020, la energía específica de las celdas de baterías de iones de litio es> 300Wh / kg y la energía específica del sistema es de 260Wh / kg.
El rendimiento de los materiales de ánodo de grafito está cerca de su límite teórico, y la solución técnica de los materiales de grafito como ánodos no puede cumplir con este requisito.
En 2018, el "Aviso sobre el ajuste de los subsidios financieros para la promoción y aplicación de vehículos de nueva energía", los subsidios financieros correspondientes a la energía específica de la unidad de batería, el rango de crucero y otros requisitos de rendimiento se están moviendo hacia arriba, los requisitos de rendimiento de la batería aumentan y Se anima a la industria a desarrollar soluciones de baterías de alta densidad energética. En términos de la demanda de los clientes del mercado, la comodidad de carga de la batería de litio y el alcance de crucero son factores importantes que afectan la experiencia del cliente.
El rango de crucero promedio de los modelos de automóviles de pasajeros eléctricos puros en los "Modelos recomendados para la promoción y aplicación de vehículos de nueva energía (3er lote de 2018)" ha superado los 350 km. Sin embargo, el tiempo medio de carga de un vehículo de nueva energía es de aproximadamente 5 a 8 horas, y el tiempo de carga rápida es de aproximadamente 1 a 2 horas.
En comparación con los vehículos de energía tradicionales, los vehículos de nueva energía tienen mucho margen de mejora en términos de facilidad de uso, especialmente en términos de alta densidad de energía y rendimiento de carga rápida de las baterías.
El titanato de litio todavía ocupa un asiento, excelente rendimiento de carga rápida
El titanato de litio tiene un excelente rendimiento de carga rápida. El titanato de litio tiene un canal de difusión de iones de litio tridimensional peculiar de la estructura de la espinela y, por tanto, tiene excelentes características de potencia. El coeficiente de difusión de los iones de litio en los cristales de titanato de litio es de 2x10-8 cm2 / s, que es un orden de magnitud superior al de los ánodos de grafito. La velocidad de carga de la batería de titanato de litio puede alcanzar los 10-20 ° C, mientras que el aumento de carga del material de ánodo de grafito ordinario es de solo 2-4 ° C.
El titanato de litio se usa ampliamente en autobuses eléctricos y almacenamiento de energía. La batería de titanato de litio tiene una alta seguridad, un ciclo de vida prolongado, un amplio rango de temperatura de funcionamiento y se puede cargar y descargar rápidamente. Por lo tanto, se utiliza en vehículos comerciales eléctricos (autobús, tránsito ferroviario, etc.), mercado de almacenamiento de energía (modulación de frecuencia, calidad de la red eléctrica, parque eólico, etc.) e industria. El campo (maquinaria portuaria, carretillas elevadoras, etc.) es muy utilizado.
Zhuhai Yinlong, un fabricante nacional de vehículos de nueva energía, también utiliza titanato de litio como una solución de tecnología de batería negativa.
Los compuestos de silicio-carbono tienen una alta densidad de energía y se convertirán en la dirección futura de los materiales de ánodos.
El material de silicio tiene una alta capacidad específica y se puede cargar rápidamente, lo que tiene las perspectivas más prometedoras. La densidad de energía teórica del grafito es de 372 mAh / g, mientras que la densidad de energía teórica del silicio supera 10 veces, hasta 4200 mAh / g. El uso de materiales de silicio como ánodos de batería para aumentar la densidad de energía de la batería se ha convertido en una de las direcciones reconocidas en la industria.
El material de ánodo compuesto de silicio-carbono del fabricante chino de material de electrodo negativo Betray se ha producido en masa, y el cliente es Samsung de Corea del Sur.
La producción en masa de materiales de silicio todavía tiene cuellos de botella, y la tendencia de los compuestos de silicio y carbono es la tendencia.
El cuello de botella en el uso de materiales de silicio es el bajo rendimiento del ciclo: la alta relación de expansión de las partículas de silicio en la desintercalación de litio (carga negativa de silicio y expansión de descarga hasta 360%, mientras que el grafito ordinario es solo 10%) causa el electrodo negativo decaer rápidamente durante el ciclo El crecimiento continuo de la película de SEI en la superficie de las partículas de silicio provoca un consumo irreversible del electrolito y de los iones de litio.
En la actualidad, una solución técnica relativamente madura es utilizar un material de carbono que tenga un efecto de volumen pequeño y una buena estabilidad del ciclo como portador. Y se incorpora un material de silicio que tiene una alta capacidad específica como cuerpo activo principal para sintetizar un material compuesto de silicio-carbono. Los compuestos de silicio-carbono pueden tener el efecto negativo de reducir la expansión de volumen del silicio durante la carga y descarga.
El proceso de compuesto de carbono de silicio está recubierto, dopado e incrustado. Tesla utiliza una solución de sulfuro recubierta de carbono para aplicar el material compuesto de silicio-carbono al modelo de producción Model3 añadiendo un 10% de material a base de silicio al grafito artificial. La batería tiene una densidad de energía de 300wh / kg y una capacidad de batería de 550mAh / go más.
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