Per ottenere una ricarica super veloce, è necessario adattare anche la batteria, il vettore più importante nel processo di ricarica.La ricarica rapida della batteria dipende principalmente dall'ingrandimento di carica e scarica della batteria.Ci sono tre ragioni principali che influenzano l'ingrandimento della carica: materiale dell'elettrodo, potenza di carica della pila di carica e temperatura della batteria di alimentazione.Per le aziende produttrici di batterie, la potenza di carica delle pile di ricarica è un fattore oggettivo e i materiali degli elettrodi e il controllo della temperatura sono gli ambiti in cui le fabbriche di batterie possono apportare modifiche.
Nel collegamento della batteria di alimentazione, la capacità di ricarica rapida della batteria dipende da molteplici capacità, come la capacità di incorporamento rapido del litio dell'elettrodo negativo, la conduttività dell'elettrolita e la capacità di gestione termica del sistema batteria.
Durante la ricarica rapida, gli ioni di litio devono essere accelerati e incorporati immediatamente nell'elettrodo negativo.Ciò mette alla prova la capacità degli elettrodi negativi di ricevere rapidamente gli ioni di litio.Se l'elettrodo negativo non ha capacità di incorporamento del litio ad alta velocità, si verificherà una precipitazione di litio o addirittura un dendrite di litio, che porterà ad un'attenuazione irreversibile della capacità della batteria e ad una riduzione della durata.Inoltre, l'elettrolita richiede anche un'elevata conduttività e richiede resistenza alle alte temperature, ritardante di fiamma e anti-sovraccarico.D’altro canto, la ricarica rapida ad alta potenza comporterà un aumento significativo del calore e la gestione termica dei pacchi batteria ad alta tensione è fondamentale.
In generale, nella progettazione sicura del pacco batteria, la protezione dalla diffusione termica può essere effettuata applicando materiali isolanti termici con prestazioni di isolamento termico più elevate, come cuscinetti isolanti in ceramica e pannelli di mica.Tuttavia, oltre alla protezione termica passiva, sono cruciali anche le soluzioni di protezione termica attiva.Al Salone dell'Auto di Shanghai, diverse aziende produttrici di batterie elettriche hanno “mostrato le loro competenze” in materia di innovazione dei materiali e gestione del calore nell'intero pacchetto.
In precedenza, la tecnologia di ricarica ultraveloce nell’era Ningde copriva reti elettroniche, anelli ionici veloci, grafite isotropa, elettroliti superconduttori, diaframmi ad alto poro, elettrodi multi-gradiente, orecchie multipolari, monitoraggio del potenziale anodico, ecc.
La tecnologia anotropica consente agli ioni di litio di essere incorporati in un canale di grafite a 360 gradi per migliorare significativamente la velocità di ricarica.Il monitoraggio del potenziale anodico può regolare la corrente di carica in tempo reale, in modo che la batteria possa massimizzare la sua capacità di carica entro l'intervallo di sicurezza senza reazioni collaterali di analisi del litio e raggiungere un equilibrio tra velocità di carica estrema e sicurezza.La batteria ternaria Kirin adotta un catodo ad alto contenuto di nichel + un sistema di elettrodi negativi a base di silicio, con una densità di energia fino a 255 Wh/kg, che supporta l'avvio rapido a caldo di 5 minuti e la ricarica all'80% di 10 minuti.Tuttavia, durante il processo di carica e scarica, l'espansione del volume del silicio può raggiungere il 400% e il materiale attivo si stacca facilmente dalla piastra polare, provocando una rapida attenuazione della capacità e formando una membrana SEI instabile.Pertanto, i materiali conduttivi dell'era Ningde adottano nanotubi di carbonio a parete singola con un diametro di 1,5~2 nanotubi, che sono più leganti sugli anodi di silicio e hanno una rete conduttiva più completa.Anche se le particelle dell'anodo di silicio si espandono di volume e iniziano a comparire delle crepe, possono comunque mantenere una buona connessione attraverso i nanotubi di carbonio a parete singola.Inoltre, l'elettrolita della batteria Kirin adotta LiFSI e utilizza additivi FEC per formare fluoruro di litio sull'elettrodo negativo.Il raggio ionico è piccolo e può riparare le crepe nel tempo.In termini di gestione termica, Kirin Battery integra il sistema di raffreddamento a liquido e il cuscinetto di isolamento termico in un sandwich elastico multifunzionale tra le celle.Rispetto al tradizionale schema a piastre raffreddate a liquido poste sopra la cella, l'area di trasferimento del calore è stata quadruplicata.Grazie all'area di raffreddamento più ampia, l'efficienza del controllo della temperatura della cella è stata aumentata del 50%.La piastra di raffreddamento verticale crea uno spazio di relativo isolamento orizzontale.C'è un foglio di compensazione dell'espansione + aerogel adiabatico tra le celle longitudinali, che isola efficacemente il calore per ottenere "zero fuga termica".
Orario di pubblicazione: 26 giugno 2023