Per aconseguir una càrrega súper ràpida, també s'ha d'ajustar la bateria, el transportista més important en el procés de càrrega.La càrrega ràpida de la bateria depèn principalment de l'augment de càrrega i descàrrega de la bateria.Hi ha tres motius principals per afectar l'ampliació de la càrrega: el material de l'elèctrode, la potència de càrrega de la pila de càrrega i la temperatura de la bateria.Per a les empreses de bateries, la potència de càrrega de les piles de càrrega és un factor objectiu, i els materials dels elèctrodes i el control de la temperatura són on les fàbriques de bateries poden fer canvis.
A l'enllaç de la bateria d'alimentació, la capacitat de càrrega ràpida de la bateria depèn de múltiples capacitats, com ara la capacitat d'incorporació ràpida de liti de l'elèctrode negatiu, la conductivitat de l'electròlit i la capacitat de gestió tèrmica del sistema de bateria.
Quan es carrega ràpidament, els ions de liti s'han d'accelerar i incrustar-los instantàniament a l'elèctrode negatiu.Això desafia la capacitat dels elèctrodes negatius de rebre ràpidament ions de liti.Si l'elèctrode negatiu no té capacitat d'incrustació de liti d'alta velocitat, es produirà una precipitació de liti o fins i tot dendrita de liti, que provocarà una atenuació irreversible de la capacitat de la bateria i escurçarà la vida útil.A més, l'electròlit també requereix una alta conductivitat i requereix resistència a alta temperatura, retardant de flama i anti-sobrecàrrega.D'altra banda, la càrrega ràpida d'alta potència comportarà un augment significatiu de la calor i la gestió tèrmica dels paquets de bateries d'alta tensió és crucial.
En termes generals, en el disseny segur del paquet de bateries, la protecció de la difusió tèrmica es pot dur a terme aplicant materials d'aïllament tèrmic amb un rendiment d'aïllament tèrmic més alt, com ara coixinets d'aïllament de ceràmica i plaques de mica.Tanmateix, a més de la protecció tèrmica passiva, les solucions de protecció tèrmica activa també són crucials.Al Saló de l'Automòbil de Xangai, diverses empreses de bateries d'energia també van "mostrar les seves habilitats" sobre la innovació de materials i la gestió de la calor del paquet complet.
Anteriorment, la tecnologia de càrrega ultraràpida de l'era Ningde ha cobert xarxes electròniques, anells d'ions ràpids, grafit isòtrop, electròlits superconductors, diafragmes de porus alts, elèctrodes multi-gradient, orelles multipolars, monitorització del potencial d'ànode, etc.
La tecnologia anotròpica permet incrustar ions de liti en un canal de grafit 360 graus per millorar significativament la velocitat de càrrega.El control del potencial de l'ànode pot ajustar el corrent de càrrega en temps real, de manera que la bateria pot maximitzar la seva capacitat de càrrega dins del rang segur sense reaccions secundaries d'anàlisi de liti i aconseguir un equilibri entre la velocitat de càrrega extrema i la seguretat.La bateria Kirin ternària adopta un sistema d'elèctrode negatiu basat en silici + càtode de níquel elevat, amb una densitat d'energia de fins a 255 Wh/kg, que admet un inici ràpid en calent de 5 minuts i una càrrega de 10 minuts al 80%.Tanmateix, durant el procés de càrrega i descàrrega, l'expansió del volum del silici pot arribar al 400% i el material actiu es pot separar fàcilment de la placa polar, provocant una ràpida atenuació de la capacitat i formant una membrana SEI inestable.Per tant, els materials conductors de l'era Ningde adopten nanotubs de carboni d'una sola paret amb un diàmetre d'1,5 ~ 2 nanotubs, que s'uneixen més als ànodes de silici i tenen una xarxa conductora més completa.Fins i tot si les partícules de l'ànode de silici s'expandeixen de volum i comencen a aparèixer esquerdes, encara poden mantenir una bona connexió a través de nanotubs de carboni d'una sola paret.A més, l'electròlit de la bateria Kirin adopta LiFSI i utilitza additius FEC per formar fluorur de liti a l'elèctrode negatiu.El radi d'ions és petit, cosa que pot reparar les esquerdes amb el temps.Pel que fa a la gestió tèrmica, Kirin Battery integra el sistema de refrigeració líquida i el coixinet d'aïllament tèrmic en un sandvitx elàstic multifuncional entre les cèl·lules.En comparació amb l'esquema tradicional de plaques refrigerades per líquid col·locat a sobre de la cel·la, l'àrea de transferència de calor s'ha quadruplicat.Gràcies a l'àrea de refrigeració més gran, l'eficiència de control de temperatura de la cèl·lula s'ha incrementat un 50%.La placa de refrigeració vertical crea un espai d'aïllament relatiu horitzontal.Hi ha una làmina de compensació d'expansió + aerogel adiabàtic entre les cèl·lules longitudinals, que aïlla eficaçment la calor per aconseguir un "fugit tèrmic zero".
Hora de publicació: 26-jun-2023