动力电池电芯技术水平

2018-05-30      2159 次浏览

   官方数据显示,宁德时代现阶段方壳电芯的能量密度已经到达了240Wh/kg,技术规划是在2020年之前将电芯能量密度提升到300Wh/kg。


  通过811三元正极+硅/碳混合负极提高能量密度的同时,循环、高温性能、成本啊、安全性等都要做出牺牲,同时生产工艺和环境要求也相对苛刻。知情人士向第一电动网透露,2017年宁德时代大批量供货的方壳电芯能量密度在190~210Wh/kg之间,2018年很可能提升至了210~230Wh/kg。


  早在2017年初,宁德时代就开启了“新一代锂离子动力电池产业化技术开发”项目,研发高镍三元材料为正极、硅碳复合物为负极的锂离子动力电池。2017年,宁德时代的总产能为17.09Gwh,而刚刚公布的新版招股书中显示,当湖西锂离子动力电池生产基地项目达产后,宁德时代将新增产能24GWh,总产能将达到41.09GWh。


  而比亚迪内部人士爆料称,现阶段比亚迪大规模量产电芯的能量密度为220Wh/kg,目标也是在2020年之前实现300Wh/kg。如今,比亚迪动力电池的总共产能为16GWh,其中磷酸铁锂电池占9GWh,三元锂电池占7GWh。


  国际上,方壳电芯也是三星SDI的主力产品。2017年三星SDI株式会社副社长郑世雄曾公开表示,三星SDI动力电池能量密度目前为250Wh/kg,并预计在2023年达到350Wh/kg的目标。也许在2017年三星真的已经实现了250Wh/kg方壳电芯的大规模量产,但据测可能用的是NCA三元正极材料。


  方壳电池种类众多,根据客户要求,电池企业可以在容量、形状和尺寸等方面进行量身定制。考虑到正负极材料配方的差异,因此同规格的方壳电芯之间的能量密度才更具可比性。国内外方壳动力电池龙头企业在电芯能量密度上的差距或许很小,也许单从这一技术条件上看,中国可能并没有落后太多。


  新设备上,瑞德丰成立自动化部,自主研发自动化设备,助力产能效率提高,同时还和合作开发自动化设备及产线。


  在新结构上,瑞德丰已经完成低成本极柱前期验证和实验工作,完成低成本高容量结构设计、样品制作;完成铝壳R角支撑减重结构设计及量产化;还有新型RDF防爆阀结构、翻转片结构样品等。


  在新工艺的探索上,瑞德丰研发了顶盖上极片无废料工艺,材料利用率由40%提升到80%;通过新焊接工艺,对铜铝激光焊接、铜铝电阻焊接、金属塑料焊接、电磁脉冲焊、分子扩散焊接初步的研究和应用;对铝壳无废料工艺的验证和实验进行中;此外,顶盖片减重方案的初样也已经完成。


  在新材料导入上,瑞德丰完成各功能部件多种新材料(复合材料、导电材料)验证,目前,其各项专利共156项目。


  王四生表示,在保持与下游客户紧密合作的同时,瑞德丰还在前瞻性地对产品制式、产品工艺、产品性能、品质管控等开展主导性的先发研究。未来,瑞德丰要做动力电池结构件的整体方案提供商,为客户提供整体的结构打包服务。


  指单个含有正、负极的电化学电芯,一般不直接使用。区别于电池含有保护电路和外壳,可以直接使用。


  锂离子二次充电电池的组成是这样的:电芯+保护电路板。充电电池去除保护电路板就是电芯了。他是充电电池中的蓄电部分。电芯的质量直接决定了充电电池的质量。


  手机电板拆掉外壳,再去掉电板里的保护电路板就剩下锂电芯了。


  电芯分为铝壳电芯、软包电芯(又称“聚合物电芯”)、圆柱电芯三种。通常手机电池采用的为铝壳电芯,蓝牙等数码产品多采用软包电芯,笔记本电脑的电池采用圆柱电芯的串并联组合。


  粒径小,比表面积大,颜色白,纯度高,电化学性能明显提高。可以用到钛酸锂电池材料和钴酸锂电池材料中。1:在-0.05~0.35V(vsSCE)的电位范围内表现出典型的法拉第赝电容行为。所谓赝电容是继双电层电容器后,发展了得赝电容器。赝电容也称法拉第准电容,对于法拉第准电容,其储存电荷的过程不仅包括双电层上的存储,而且包括电解液中离子在电极活性物质中由于氧化还原反应而将电荷储存于电极中。电解液中的离子,一般为H或OH-在外加电场的作用下由溶液中扩散到电极/溶液界面,而后通过界面的电化学反应而进入到电极表面活性氧化物的体相中;由于电极材料采用的是具有较大比表面积的氧化物,这样就会有相当多的这样的电化学反应发生,大量的电荷就被存储在电极中。放电时这些进入氧化物中的离子又会重新返回到电解液中,同时所存储的电荷通过外电路而释放出来,这就是法拉第准电容的充放电机理。说明白点,赝电容就是无数个小的双电层电容。2:在相同的电流密度(毫安/平方厘米)下,增加比容量(法/克)。3:降低自放电率,具有量好的循环寿命。成分:纳米二氧化钛(XZ-TI01)外观:白色粉末状;PH值:6-8;粒径:10纳米;比表面积:60-70m2/g;纯度:99.9%,干燥失重105℃、2h≤0.05(%);灼烧失重≤0.1(%);铁ppm≤3合格铅(Pb)ppm≤10合格。包装:10公斤/纸桶内衬塑料薄膜袋


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