鋰電池廠家解讀新型高能量密度動(dòng)力鋰電池技術(shù)的研究

來源：存能電氣  日期：2019-11-14 15:50  瀏覽量：次

　　鋰電池廠家解讀新型高能量密度動(dòng)力鋰電池技術(shù)的研究。隨著電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的增加以及國(guó)家補(bǔ)貼的逐漸降低，對(duì)動(dòng)力電池的能量密度要求也越來越高，動(dòng)力鋰電池技術(shù)需要跨越續(xù)航里程短、安全性低、充電時(shí)間長(zhǎng)、電池成本高等障礙才能支撐電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。研發(fā)高能量密度動(dòng)力電池，提高電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程在未來很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)將是行業(yè)研究的熱點(diǎn)。下面鋰電池廠家解讀新型高能量密度動(dòng)力鋰電池技術(shù)的研究。

　　新型高能量密度動(dòng)力鋰電池技術(shù)的研究

　　通過過去10年的研究，目前在高能量密度鋰電池方面，高容量Si負(fù)極為首選負(fù)極材料，高容量富鋰相層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)材料、高電壓尖晶石Ni-Mn系材料、層狀高鎳三元系材料為較有希望的正極材料。理論預(yù)測(cè)，采用這些材料體系的動(dòng)力鋰電池的能量密度有望提升到200Wh/kg—300Wh/kg。雖然上述這些高能量密度材料已被廣泛研究，但目前在滿足所有指標(biāo)要求方面仍然存在一些技術(shù)障礙，特別是循環(huán)性、倍率特性、充放電效率、安全性、體積變化。由于上述電池體系與現(xiàn)有成熟體系有一定相似性，成熟度相對(duì)較高，其研發(fā)可借鑒前期研究鋰電池的經(jīng)驗(yàn)。

　　加快研制高容量/高電壓正極材料、高容量負(fù)極材料、新型電解液，重點(diǎn)突破富鋰錳基正極材料、硅碳復(fù)合負(fù)極材料、5V電解液及其工程化和產(chǎn)業(yè)化工藝、裝備，提高材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。發(fā)展基于模型的極片/電池設(shè)計(jì)技術(shù)、新型制造技術(shù)、工藝及裝備等，突破電池設(shè)計(jì)、納米漿料制備、厚膜電極制備、涂層電極、電池化成等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)工程化的關(guān)鍵工藝、裝備，提高電池功率特性、壽命、安全性和可靠性，降低成本。

　　開展動(dòng)力鋰電池使用壽命、可靠性、安全性的分析評(píng)價(jià)技術(shù)的研發(fā)，建立關(guān)鍵材料、單體電池的性能評(píng)價(jià)方法，構(gòu)建“材料-電池-性能”閉環(huán)聯(lián)動(dòng)評(píng)價(jià)機(jī)制，研發(fā)提出系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證、產(chǎn)品檢測(cè)、試驗(yàn)分析方法。

　　電池安全性可以通過智能電源管理與保護(hù)電路來提高，但由于導(dǎo)致安全性的因素來自電芯內(nèi)部，因此從材料特別是電解質(zhì)入手是根本的解決之道。添加阻燃劑、采用阻燃或不燃有機(jī)溶劑、離子液體或混合離子液體的辦法，都具有一定的效果，是短期內(nèi)較好的選擇，但并不能從根本上消除隱患。因此，采用聚合物電解質(zhì)或無機(jī)電解質(zhì)，發(fā)展全固態(tài)電解質(zhì)鋰電池是最終解決能量型動(dòng)力電池安全性的根本辦法。

　　高能量密度設(shè)計(jì)的理念

　　正極材料的選擇主要是兩個(gè)方向，一是單晶化，二是高鎳化。一方面提升能量密度，二是保證安全和長(zhǎng)壽命。負(fù)極材料主要采用混合體系，硅碳，我們用的是氧化亞硅，當(dāng)然它有些處理。同時(shí)我們會(huì)用一次顆粒和二次顆粒共混的體系，既保證首效，同時(shí)也要提升它本身的亞石，對(duì)負(fù)極表面做了簡(jiǎn)單的處理，幫助我們提高它的連接能力，降低反彈。

　　產(chǎn)品品質(zhì)保障，相對(duì)來講，尤其是這里面提出跟消費(fèi)類電池產(chǎn)品來講，我們不再只是看材料，更多看下線，更多看下線和原材料一致性，因?yàn)樵牧弦恢滦院茫拍芨玫谋ＷC產(chǎn)品的一致性。

　　不過，動(dòng)力鋰電池的能量密度與安全性是相互影響，電池能量密度越高，電池的穩(wěn)定性就越差。近期，電動(dòng)汽車自燃事件頻發(fā)，企業(yè)還是需要在保障安全性的條件下追求能量密度。