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鋰電市場
快充的技術(shù)核心講解
2017-05-05  瀏覽:378


鋰電世界網(wǎng)訊,快充技術(shù)的核心就是在不影響電芯壽命和安全性的前提下,通過化學(xué)體系的設(shè)計,加速鋰離子在正負(fù)極移動的速度,很多快充技術(shù)都是圍繞這一點進(jìn)行優(yōu)化。對磷酸鐵鋰電池快充的研發(fā),寧德時代和沃特瑪具有代表性。

寧德時代的磷酸鐵鋰快充技術(shù)比較成熟,正極方面,寧德時代開發(fā)了“超電子網(wǎng)”技術(shù),在確保快充電池系統(tǒng)的安全性和可靠性的基礎(chǔ)上,使磷酸鐵鋰的電子具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能,可達(dá)三元材料的1000倍。負(fù)極方面,寧德時代采用“快離子環(huán)”技術(shù),在石墨表面打造一圈“高速公路”,加快了鋰離子在石墨層的嵌入,充電倍率可達(dá)4C~5C,并能保證系統(tǒng)級別70Wh/kg以上的能量密度,實現(xiàn)10000次的循環(huán)壽命。此外,為了讓快充適應(yīng)不同的工作環(huán)境,寧德時代還專門開發(fā)了熱管理系統(tǒng),確保在低溫和高溫的環(huán)境里實現(xiàn)快充。

寧德時代總裁黃世霖表示,寧德時代將開發(fā)更成熟的電池快充技術(shù),配合充電需求布設(shè)專業(yè)化集中充電站,滿足市場對遠(yuǎn)距離行駛和短時間充電的需求。據(jù)了解,寧德時代將逐步提升電池能量密度,提高電動汽車的續(xù)航里程,2017年年底前推出新技術(shù),爭取生產(chǎn)出充電10分鐘、續(xù)航300公里的電池產(chǎn)品。

通過對沃特瑪?shù)恼{(diào)研和相關(guān)資料的查閱,電池中國網(wǎng)了解到,沃特瑪是磷酸鐵鋰材料體系的堅定擁護(hù)者,它在磷酸鐵鋰快充方面一直在發(fā)力。正極方面,沃特瑪使用粒徑更小的磷酸鐵鋰材料,目前市場上普遍的磷酸鐵鋰粒徑在300~600nm之間,而沃特瑪只用100~300nm的磷酸鐵鋰材料,從而使鋰離子擁有更快的遷移速度,可實現(xiàn)更大倍率的電流進(jìn)行充放電。在負(fù)極端,沃特瑪同樣采用粒徑更小的人造石墨進(jìn)行碳包覆——小粒徑有利于鋰離子的脫離和嵌入;碳包覆能對電池的循環(huán)壽命進(jìn)行優(yōu)化改善,微孔的碳結(jié)構(gòu)有利于電解液的吸附,從而起到改善循環(huán)壽命的作用。

在安全防護(hù)措施方面,沃特瑪電池采用圓柱結(jié)構(gòu),并在常規(guī)安全裝置外設(shè)有通氣管裝置和拉斷開啟裝置。通氣管裝置能保證內(nèi)部氣壓的平衡,可防止電芯內(nèi)局部氣壓過高導(dǎo)致電池爆炸的風(fēng)險;而拉斷開啟裝置在電池過充、過流、過熱的情況下,會產(chǎn)氣斷開電路,終止電池內(nèi)部的電化學(xué)反應(yīng),防止爆炸的發(fā)生。

磷酸鐵鋰電池近年來一直在電池體系中擔(dān)綱主角,盡管理論能量密度上升空間有限,多傳終將被其他電池材料取代,但磷酸鐵鋰找到了新的突破點,在快充方面向其他電池材料體系發(fā)起了挑戰(zhàn)。可以預(yù)見,未來,憑快充“一招鮮”,磷酸鐵鋰就可以走得更遠(yuǎn)。


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