초고속 충전을 달성하려면 충전 과정에서 가장 중요한 캐리어인 배터리도 조정해야 합니다.배터리의 빠른 충전은 주로 배터리의 충전 및 방전 배율에 따라 달라집니다.충전 배율에 영향을 미치는 세 가지 주요 이유는 전극 재료, 충전 파일의 충전 전력 및 전원 배터리 온도입니다.배터리 기업의 경우 충전 파일의 충전 전력이 객관적인 요소이며 전극 재료 및 온도 제어는 배터리 공장에서 변경할 수 있습니다.
파워 배터리 링크에서 배터리의 급속 충전 능력은 음극의 빠른 리튬 내장 능력, 전해질의 전도도, 배터리 시스템의 열 관리 능력 등 다양한 능력에 따라 달라집니다.
급속 충전 시 리튬 이온은 가속되어 즉시 음극에 내장되어야 합니다.이는 리튬 이온을 빠르게 수용하는 음극의 능력에 도전합니다.음극에 고속 리튬 포매 용량이 없으면 리튬 석출 또는 리튬 수지상이 발생하여 배터리 용량이 돌이킬 수 없이 감쇠되고 서비스 수명이 단축됩니다.또한 전해질 역시 높은 전도성이 요구되며, 높은 내열성, 난연성, 과충전 방지 기능도 요구됩니다.반면, 고출력 고속 충전은 발열량을 크게 증가시키므로 고전압 배터리 팩의 발열 관리는 매우 중요합니다.
일반적으로 배터리팩의 안전설계에서는 세라믹 절연패드, 운모보드 등 단열 성능이 더 높은 단열재를 적용하여 열확산 방지를 할 수 있다.그러나 수동적 열 보호 외에도 능동형 열 보호 솔루션도 중요합니다.상하이 오토쇼에서는 다양한 전력 배터리 기업들도 재료 혁신과 전체 패키지 열 관리에 대한 "기술을 선보였습니다".
이전에 영덕 시대의 초고속 충전 기술은 전자 네트워크, 고속 이온 링, 등방성 흑연, 초전도 전해질, 고공 다이어프램, 다중 구배 전극, 다극 귀, 양극 전위 모니터링 등을 다루었습니다.
아노트로픽(Anotropic) 기술을 사용하면 리튬 이온을 흑연 채널에 360도 내장하여 충전 속도를 크게 향상시킬 수 있습니다.양극 전위 모니터링은 실시간으로 충전 전류를 조정할 수 있으므로 배터리는 리튬 분석 부반응 없이 안전 범위 내에서 충전 용량을 최대화하고 극한의 충전 속도와 안전성 사이의 균형을 달성할 수 있습니다.삼원계 Kirin 배터리는 최대 255Wh/kg의 에너지 밀도를 갖춘 고니켈 음극 + 실리콘 기반 음극 시스템을 채택하고 5분 빠른 핫 스타트와 10분 충전 80%를 지원합니다.그러나 충방전 과정에서 실리콘의 부피 팽창은 400%에 달할 수 있으며, 활물질은 극판에서 쉽게 분리되어 용량이 급격히 감쇠되고 불안정한 SEI 막을 형성하게 된다.따라서 Ningde 시대의 전도성 재료는 직경 1.5~2 나노튜브의 단일벽 탄소 나노튜브를 채택하여 실리콘 양극에 더 많이 결합하고 더 완전한 전도성 네트워크를 갖습니다.실리콘 양극 입자의 부피가 팽창하고 균열이 나타나기 시작하더라도 단일벽 탄소나노튜브를 통해 여전히 양호한 연결을 유지할 수 있습니다.또한 기린 배터리의 전해질은 LiFSI를 채택하고 FEC 첨가제를 사용하여 음극에 불화리튬을 형성합니다.이온 반경이 작아서 시간 내에 균열을 복구할 수 있습니다.열 관리 측면에서 Kirin 배터리는 액체 냉각 시스템과 단열 패드를 셀 사이의 다기능 탄성 샌드위치에 통합합니다.셀 위에 놓인 기존의 수냉식 플레이트 구성과 비교하여 열 전달 영역이 4배로 늘어났습니다.냉각 영역이 넓어짐에 따라 셀의 온도 제어 효율이 50% 증가했습니다.수직 냉각판은 수평 상대 격리 공간을 만듭니다.세로 셀 사이에는 팽창 보상 시트 + 단열 에어로겔이 있어 열을 효과적으로 단열하여 "제로 열 폭주"를 달성합니다.
게시 시간: 2023년 6월 26일