Para conseguir um carregamento super rápido, a bateria, o transportador mais importante no processo de carregamento, também precisa ser ajustada.O carregamento rápido da bateria depende principalmente da ampliação de carga e descarga da bateria.Existem três razões principais para afetar a ampliação de carga: material do eletrodo, potência de carga da pilha de carga e temperatura da bateria.Para empresas de baterias, a potência de carregamento das pilhas de carregamento é um fator objetivo, e os materiais dos eletrodos e o controle de temperatura são onde as fábricas de baterias podem fazer alterações.
No link da bateria de alimentação, a capacidade de carregamento rápido da bateria depende de vários recursos, como a capacidade de incorporação rápida de lítio do eletrodo negativo, a condutividade do eletrólito e a capacidade de gerenciamento térmico do sistema de bateria.
Durante o carregamento rápido, os íons de lítio precisam ser acelerados e incorporados instantaneamente no eletrodo negativo.Isso desafia a capacidade dos eletrodos negativos de receber rapidamente íons de lítio.Se o eletrodo negativo não tiver capacidade de incorporação de lítio de alta velocidade, ocorrerá precipitação de lítio ou mesmo dendrito de lítio, o que levará à atenuação irreversível da capacidade da bateria e reduzirá a vida útil.Além disso, o eletrólito também requer alta condutividade e resistência a altas temperaturas, retardador de chama e anti-sobrecarga.Por outro lado, o carregamento rápido de alta potência trará um aumento significativo no calor, e o gerenciamento térmico das baterias de alta tensão é crucial.
De modo geral, no design seguro da bateria, a proteção contra difusão térmica pode ser realizada aplicando materiais de isolamento térmico com maior desempenho de isolamento térmico, como almofadas de isolamento de cerâmica e placas de mica.Contudo, além da proteção térmica passiva, as soluções de proteção térmica ativa também são cruciais.No Salão do Automóvel de Xangai, várias empresas de baterias de energia também “demonstraram suas habilidades” em relação à inovação de materiais e ao gerenciamento de calor de pacotes completos.
Anteriormente, a tecnologia de carregamento ultrarrápido da era Ningde cobria redes eletrônicas, anéis iônicos rápidos, grafite isotrópico, eletrólitos supercondutores, diafragmas de poros altos, eletrodos multigradientes, ouvidos multipolares, monitoramento de potencial anódico, etc.
A tecnologia anotrópica permite que íons de lítio sejam incorporados em um canal de grafite em 360 graus para melhorar significativamente a velocidade de carregamento.O monitoramento do potencial anódico pode ajustar a corrente de carga em tempo real, para que a bateria possa maximizar sua capacidade de carga dentro da faixa segura sem reações colaterais de análise de lítio e alcançar um equilíbrio entre velocidade extrema de carregamento e segurança.A bateria ternária Kirin adota um cátodo de alto níquel + sistema de eletrodo negativo à base de silício, com uma densidade de energia de até 255Wh/kg, suportando inicialização rápida a quente de 5 minutos e carregamento de 80% em 10 minutos.Porém, durante o processo de carga e descarga, a expansão volumétrica do silício pode chegar a 400%, e o material ativo é fácil de separar da placa polar, causando uma rápida atenuação da capacidade e formando uma membrana SEI instável.Portanto, os materiais condutores da era Ningde adotam nanotubos de carbono de parede única com um diâmetro de 1,5 a 2 nanotubos, que são mais aderentes aos ânodos de silício e possuem uma rede condutora mais completa.Mesmo que as partículas do ânodo de silício se expandam em volume e comecem a aparecer rachaduras, elas ainda podem manter uma boa conexão através de nanotubos de carbono de parede única.Além disso, o eletrólito da bateria Kirin adota LiFSI e usa aditivos FEC para formar fluoreto de lítio no eletrodo negativo.O raio do íon é pequeno, o que pode reparar rachaduras com o tempo.Em termos de gerenciamento térmico, a Kirin Battery integra o sistema de refrigeração líquida e a almofada de isolamento térmico em um sanduíche elástico multifuncional entre as células.Em comparação com o esquema tradicional de placas refrigeradas a líquido colocadas acima da célula, a área de transferência de calor foi quadruplicada.Graças à maior área de resfriamento, a eficiência do controle de temperatura da célula foi aumentada em 50%.A placa de resfriamento vertical cria um espaço de isolamento relativo horizontal.Existe uma folha de compensação de expansão + aerogel adiabático entre as células longitudinais, que isola efetivamente o calor para atingir “fuga térmica zero”.
Horário da postagem: 26 de junho de 2023