סוללות הופכות למנשאים חשובים

על מנת להגיע לטעינה סופר מהירה, יש צורך להתאים גם את הסוללה, הספק החשוב ביותר בתהליך הטעינה.הטעינה המהירה של הסוללה תלויה בעיקר בהגדלת הטעינה והפריקה של הסוללה.ישנן שלוש סיבות עיקריות להשפעה על הגדלת הטעינה: חומר האלקטרודה, כוח הטעינה של ערימת הטעינה וטמפרטורת הסוללה.עבור מפעלי סוללות, כוח הטעינה של ערימות הטעינה הוא גורם אובייקטיבי, וחומרי אלקטרודה ובקרת טמפרטורה הם המקום שבו מפעלי סוללות יכולים לבצע שינויים.
בקישור סוללת החשמל, יכולת הטעינה המהירה של הסוללה תלויה במספר יכולות כגון יכולת הטבעת ליתיום מהירה של האלקטרודה השלילית, מוליכות האלקטרוליט ויכולת הניהול התרמי של מערכת הסוללה.
בעת טעינה מהירה, יש להאיץ את יוני הליתיום ולהטמיע אותם באופן מיידי באלקטרודה השלילית.זה מאתגר את היכולת של אלקטרודות שליליות לקלוט במהירות יוני ליתיום.אם לאלקטרודה השלילית אין יכולת הטמעת ליתיום במהירות גבוהה, יתרחשו משקעי ליתיום או אפילו דנדריט ליתיום, מה שיוביל להנחתה בלתי הפיכה של קיבולת הסוללה ולקיצור חיי השירות.בנוסף, אלקטרוליט דורש גם מוליכות גבוהה ודורש עמידות בטמפרטורה גבוהה, מעכב בעירה ונגד טעינת יתר.מצד שני, טעינה מהירה בעוצמה גבוהה תביא לעלייה משמעותית בחום, והניהול התרמי של ערכות סוללות במתח גבוה הוא קריטי.
באופן כללי, בתכנון הבטוח של ערכת הסוללות, ניתן לבצע הגנה על דיפוזיה תרמית על ידי יישום חומרי בידוד תרמי בעלי ביצועי בידוד תרמי גבוהים יותר, כגון רפידות בידוד קרמיות ולוחות נציץ.עם זאת, בנוסף להגנה תרמית פסיבית, פתרונות הגנה תרמית אקטיביים הם גם חיוניים.בתערוכת הרכב של שנחאי, מפעלי סוללות חשמל שונים "הראו את כישוריהם" סביב חדשנות חומרית וניהול חום של החבילה השלמה.

בעבר, טכנולוגיית הטעינה המהירה במיוחד בעידן Ningde כיסתה רשתות אלקטרוניות, טבעות יונים מהירות, גרפיט איזוטרופי, אלקטרוליטים מוליכים-על, דיאפרגמות נקבוביות גבוהות, אלקטרודות רב-שיפוע, אוזניים רב-קוטביות, ניטור פוטנציאל האנודה וכו'.
טכנולוגיה אנוטרופית מאפשרת להטביע יוני ליתיום בתעלת גרפיט ב-360 מעלות כדי לשפר משמעותית את מהירות הטעינה.ניטור פוטנציאל האנודה יכול להתאים את זרם הטעינה בזמן אמת, כך שהסוללה תוכל למקסם את קיבולת הטעינה שלה בטווח הבטוח ללא תגובות לוואי של ניתוח ליתיום, ולהשיג איזון בין מהירות טעינה קיצונית לבטיחות.סוללת קירין המשולשת מאמצת מערכת אלקטרודות שליליות על בסיס ניקל גבוה + סיליקון, עם צפיפות אנרגיה של עד 255Wh/kg, התומכת בהפעלה חמה מהירה של 5 דקות וטעינה של 10 דקות 80%.עם זאת, במהלך תהליך הטעינה והפריקה, התרחבות הנפח של הסיליקון יכולה להגיע עד 400%, והחומר הפעיל קל לניתוק מהלוח הקוטבי, מה שגורם להנחתה מהירה של הקיבולת ויצירת קרום SEI לא יציב.לכן, החומרים המוליכים בעידן Ningde מאמצים ננו-צינוריות פחמן חד-דופן בקוטר של 1.5~2 ננו-צינוריות, המחייבות יותר אנודות סיליקון ובעלות רשת מוליכה מלאה יותר.גם אם חלקיקי אנודת הסיליקון מתרחבים בנפחם ומתחילים להופיע סדקים, הם עדיין יכולים לשמור על חיבור טוב באמצעות ננו-צינורות פחמן בעלי דופן אחת.בנוסף, האלקטרוליט של סוללת Kirin מאמץ את LiFSI ומשתמש בתוספי FEC ליצירת ליתיום פלואוריד באלקטרודה השלילית.רדיוס היונים קטן, מה שיכול לתקן סדקים בזמן.מבחינת ניהול תרמי, סוללת קירין משלבת את מערכת הקירור הנוזלית ואת רפידת הבידוד התרמי לכריך אלסטי רב תפקודי בין התאים.בהשוואה לתכנית הצלחת מקוררת הנוזל המסורתית שהונחה מעל התא, שטח העברת החום הוכפל פי ארבעה.הודות לשטח הקירור הגדול יותר, יעילות בקרת הטמפרטורה של התא הוגדלה ב-50%.פלטת הקירור האנכית יוצרת חלל בידוד יחסי אופקי.בין התאים האורכיים קיים יריעת פיצוי התרחבות + ג'ל אדיאבטי, המבודד ביעילות את החום להשגת "אפס בריחת תרמית".