Para lograr una carga súper rápida, también es necesario ajustar la batería, el soporte más importante en el proceso de carga.La carga rápida de la batería depende principalmente del aumento de carga y descarga de la batería.Hay tres razones principales que afectan el aumento de carga: el material del electrodo, la potencia de carga de la pila de carga y la temperatura de la batería.Para las empresas de baterías, la potencia de carga de las pilas de carga es un factor objetivo, y los materiales de los electrodos y el control de la temperatura son donde las fábricas de baterías pueden realizar cambios.
En el enlace de la batería de energía, la capacidad de carga rápida de la batería depende de múltiples capacidades, como la rápida capacidad de incrustación de litio del electrodo negativo, la conductividad del electrolito y la capacidad de gestión térmica del sistema de batería.
Durante la carga rápida, los iones de litio deben acelerarse e incrustarse instantáneamente en el electrodo negativo.Esto desafía la capacidad de los electrodos negativos para recibir rápidamente iones de litio.Si el electrodo negativo no tiene capacidad de incrustación de litio de alta velocidad, se producirá precipitación de litio o incluso dendrita de litio, lo que provocará una atenuación irreversible de la capacidad de la batería y acortará la vida útil.Además, el electrolito también requiere alta conductividad y resistencia a altas temperaturas, retardante de llama y antisobrecarga.Por otro lado, la carga rápida de alta potencia generará un aumento significativo del calor y la gestión térmica de los paquetes de baterías de alto voltaje es crucial.
En términos generales, en el diseño seguro del paquete de baterías, la protección contra la difusión térmica se puede llevar a cabo aplicando materiales de aislamiento térmico con mayor rendimiento de aislamiento térmico, como almohadillas aislantes de cerámica y paneles de mica.Sin embargo, además de la protección térmica pasiva, también son cruciales las soluciones de protección térmica activa.En el Salón del Automóvil de Shanghai, varias empresas de baterías eléctricas también “mostraron sus habilidades” en torno a la innovación de materiales y la gestión integral del calor.
Anteriormente, la tecnología de carga ultrarrápida en la era Ningde cubría redes electrónicas, anillos de iones rápidos, grafito isotrópico, electrolitos superconductores, diafragmas de poros altos, electrodos multigradiente, oídos multipolares, monitoreo del potencial anódico, etc.
La tecnología anotrópica permite incrustar iones de litio en un canal de grafito 360 grados para mejorar significativamente la velocidad de carga.El monitoreo del potencial del ánodo puede ajustar la corriente de carga en tiempo real, de modo que la batería pueda maximizar su capacidad de carga dentro del rango seguro sin reacciones secundarias del análisis de litio, y lograr un equilibrio entre velocidad de carga extrema y seguridad.La batería ternaria Kirin adopta un sistema de cátodo con alto contenido de níquel + electrodo negativo a base de silicio, con una densidad de energía de hasta 255 Wh/kg, que admite un arranque en caliente rápido de 5 minutos y una carga del 80 % en 10 minutos.Sin embargo, durante el proceso de carga y descarga, la expansión del volumen del silicio puede llegar al 400% y el material activo se desprende fácilmente de la placa polar, lo que provoca una rápida atenuación de la capacidad y forma una membrana SEI inestable.Por lo tanto, los materiales conductores en la era Ningde adoptan nanotubos de carbono de pared simple con un diámetro de 1,5 ~ 2 nanotubos, que se unen más a los ánodos de silicio y tienen una red conductora más completa.Incluso si las partículas del ánodo de silicio aumentan de volumen y comienzan a aparecer grietas, aún pueden mantener una buena conexión a través de nanotubos de carbono de pared simple.Además, el electrolito de la batería Kirin adopta LiFSI y utiliza aditivos FEC para formar fluoruro de litio en el electrodo negativo.El radio de iones es pequeño, lo que puede reparar grietas a tiempo.En términos de gestión térmica, Kirin Battery integra el sistema de refrigeración líquida y la almohadilla de aislamiento térmico en un sándwich elástico multifuncional entre las celdas.En comparación con el esquema tradicional de placas refrigeradas por líquido colocadas sobre la celda, el área de transferencia de calor se ha cuadriplicado.Gracias a la mayor área de enfriamiento, la eficiencia del control de temperatura de la celda se ha incrementado en un 50%.La placa de enfriamiento vertical crea un espacio de aislamiento relativo horizontal.Hay una lámina de compensación de expansión + aerogel adiabático entre las celdas longitudinales, que aísla eficazmente el calor para lograr una "fuga térmica cero".
Hora de publicación: 26 de junio de 2023