Um eine superschnelle Ladung zu erreichen, muss auch der Akku, der wichtigste Träger im Ladevorgang, angepasst werden.Das schnelle Laden des Akkus hängt hauptsächlich von der Lade- und Entladevergrößerung des Akkus ab.Es gibt drei Hauptgründe für die Beeinflussung der Ladevergrößerung: Elektrodenmaterial, Ladeleistung des Ladestapels und Temperatur der Leistungsbatterie.Für Batterieunternehmen ist die Ladeleistung von Ladesäulen ein objektiver Faktor, und Batteriefabriken können Änderungen an Elektrodenmaterialien und Temperaturkontrolle vornehmen.
Bei der Leistungsbatterieverbindung hängt die Schnellladefähigkeit der Batterie von mehreren Fähigkeiten ab, wie z. B. der Fähigkeit der negativen Elektrode zur schnellen Lithiumeinbettung, der Leitfähigkeit des Elektrolyten und der Wärmemanagementfähigkeit des Batteriesystems.
Beim Schnellladen müssen Lithiumionen beschleunigt und sofort in die negative Elektrode eingebettet werden.Dies stellt die Fähigkeit negativer Elektroden zur schnellen Aufnahme von Lithiumionen in Frage.Wenn die negative Elektrode nicht über eine Hochgeschwindigkeitseinbettungskapazität für Lithium verfügt, kommt es zu Lithiumausfällungen oder sogar zu Lithiumdendriten, was zu einer irreversiblen Schwächung der Batteriekapazität und einer Verkürzung der Lebensdauer führt.Darüber hinaus erfordert der Elektrolyt auch eine hohe Leitfähigkeit und erfordert eine hohe Temperaturbeständigkeit, Flammhemmung und Schutz vor Überladung.Andererseits führt das Hochleistungs-Schnellladen zu einem erheblichen Anstieg der Wärmeentwicklung, und das Wärmemanagement von Hochspannungsbatteriepaketen ist von entscheidender Bedeutung.
Generell kann bei der sicheren Gestaltung des Batteriepacks ein Wärmediffusionsschutz durch den Einsatz von Wärmedämmstoffen mit höherer Wärmedämmleistung, wie z. B. Keramik-Isolierpads und Glimmerplatten, erreicht werden.Neben dem passiven Wärmeschutz sind jedoch auch aktive Wärmeschutzlösungen von entscheidender Bedeutung.Auf der Shanghai Auto Show zeigten verschiedene Energiebatterieunternehmen auch „ihre Fähigkeiten“ im Bereich Materialinnovation und umfassendes Wärmemanagement.
Zuvor umfasste die ultraschnelle Ladetechnologie in der Ningde-Ära elektronische Netzwerke, schnelle Ionenringe, isotropen Graphit, supraleitende Elektrolyte, hochporige Diaphragmen, Multigradientenelektroden, multipolare Ohren, Anodenpotentialüberwachung usw.
Durch die anotrope Technologie können Lithium-Ionen um 360 Grad in einen Graphitkanal eingebettet werden, um die Ladegeschwindigkeit deutlich zu verbessern.Durch die Anodenpotentialüberwachung kann der Ladestrom in Echtzeit angepasst werden, sodass die Batterie ihre Ladekapazität innerhalb des sicheren Bereichs ohne Nebenreaktionen der Lithiumanalyse maximieren und ein Gleichgewicht zwischen extremer Ladegeschwindigkeit und Sicherheit erreichen kann.Die ternäre Kirin-Batterie verfügt über ein Kathodensystem mit hohem Nickelgehalt und einer negativen Elektrode auf Siliziumbasis mit einer Energiedichte von bis zu 255 Wh/kg und unterstützt einen 5-minütigen schnellen Heißstart und eine 10-minütige Aufladung von 80 %.Während des Lade- und Entladevorgangs kann die Volumenausdehnung von Silizium jedoch bis zu 400 % betragen, und das aktive Material löst sich leicht von der Polplatte, was zu einer schnellen Kapazitätsabschwächung und der Bildung einer instabilen SEI-Membran führt.Daher verwenden die leitfähigen Materialien in der Ningde-Ära einwandige Kohlenstoff-Nanoröhrchen mit einem Durchmesser von 1,5 bis 2 Nanoröhren, die eine stärkere Bindung an Siliziumanoden aufweisen und ein vollständigeres leitfähiges Netzwerk aufweisen.Selbst wenn sich das Volumen der Siliziumanodenpartikel ausdehnt und Risse entstehen, können sie durch einwandige Kohlenstoffnanoröhren eine gute Verbindung aufrechterhalten.Darüber hinaus verwendet der Elektrolyt der Kirin-Batterie LiFSI und FEC-Zusätze, um Lithiumfluorid an der negativen Elektrode zu bilden.Der Ionenradius ist klein, wodurch Risse rechtzeitig repariert werden können.Im Hinblick auf das Wärmemanagement integriert Kirin Battery das Flüssigkeitskühlsystem und das Wärmeisolationspad in ein multifunktionales elastisches Sandwich zwischen den Zellen.Im Vergleich zum herkömmlichen flüssigkeitsgekühlten Plattensystem, das über der Zelle angeordnet ist, wurde die Wärmeübertragungsfläche vervierfacht.Dank der größeren Kühlfläche konnte die Temperiereffizienz der Zelle um 50 % gesteigert werden.Die vertikale Kühlplatte schafft einen horizontalen relativen Isolationsraum.Zwischen den Längszellen befindet sich eine Ausdehnungsausgleichsfolie + adiabatisches Aerogel, die die Wärme wirksam isoliert, um ein „thermisches Durchgehen von Null“ zu erreichen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 26. Juni 2023