Који су трендови развоја батерија?

Тернарне литијумске батерије, познате и као "тернарне полимер литијумске батерије", су литијумске батерије које користе тернарне катодне материјале као што су литијум никл кобалт манган оксид (НЦМ) или литијум никл кобалт алуминијум оксид (НЦА). Кобалт, који се првенствено користи за стабилизацију слојевите структуре материјала и побољшање перформанси циклуса и брзине, је незаменљив племенити метал у тернарним батеријама.

Трошкови су увек били камен спотицања за развој тржишта нових енергетских возила. Као основна компонента трошкова, „снажна батерија“ је увек била фокус наде за смањење трошкова. Смањење удела и садржаја кобалта у тернарним литијумским батеријама ће сходно томе смањити укупне трошкове возила, слабећи утицај флуктуација цена кобалта на компаније. Ово ће омогућити компанијама да пређу са проактивног на реактивни приступ, што ће користити развоју тржишта нових енергетских возила.

Солид{0}}батерије су врста технологије батерија. За разлику од обично коришћених литијум-јонских и литијум-јонских полимерних батерија, чврсте- батерије користе чврсте електроде и чврсте електролите.

Пошто научна заједница верује да су литијум{0}јонске батерије достигле своје границе, чврсте{1}}батерије су недавно виђене као потенцијални наследник литијум-јонских батерија. Технологија чврстих-литијумских батерија користи стаклено једињење направљено од литијума и натријума као проводног материјала, замењујући електролит традиционалних литијумских батерија, значајно побољшавајући енергетску густину литијумских батерија.

Чврсти-електролити имају велики прозор електрохемијске стабилности, што им омогућава да се користе са високо-материјалима електрода како би се додатно повећала густина енергије батерије. Чврсти-електролити такође поседују високу механичку чврстоћу, ефикасно потискујући продирање литијум дендрита током циклуса батерије, што омогућава коришћење металног литијума, који има високу теоријску густину енергије, као материјал негативне електроде. Недостатак-електролита у чврстом стању (тренутни развојни изазов) је изузетно висока чврста-отпорност чврстог контакта између електроде и електролита.

Бладе батерија је потпуно нови концепт дизајна који користи дугачке ћелије док елиминише средњу фазу модула, директно интегришући ћелије у систем батерија. Ово ефикасно смањује тежину и трошкове, слично ЦАТЛ-овој ЦТП (Целл-то-Пацк) технологији. У међувремену, БИД-ов дизајн структуре батерије позајмљује принцип алуминијумских плоча у облику саћа, користећи структурални лепак за фиксирање ћелије батерије између два слоја алуминијумских плоча, омогућавајући самој ћелији да делује као структурна компонента за повећање укупне снаге система.

(Традиционалне квадратне батерије ВС Бладе батерије)

Производ компаније Ц је дужине 148 мм, дебљине 79 мм и висине 97 мм, са унутрашњом намотаном структуром, која подсећа на циглу. Ћелија лопатице батерије је дуга 960 мм, дебљина 13,5 мм и висока 90 мм, са унутрашњом наслаганом структуром. Његов дугачак, танак облик подсећа на сечиво, па отуда и назив „батерија са сечивом“.

Процес слагања укључује сечење позитивних и негативних електрода на мале делове, слагање са сепаратором да би се формирале мале ћелије батерије, а затим слагање и повезивање ових малих ћелија паралелно да би се формирала велика ћелија батерије. Ово је процес производње ћелије Ли-јонске батерије.

На пример, литијумске батерије у торбици се ослањају на „слагање“, као што је слагање у облику „З“-. Прво, материјали позитивне и негативне електроде се исеку на правоугаоне листове исте величине, а затим се слажу на сепаратор. Сепаратор се креће у облику „З“ између електрода, раздвајајући их, и на крају је умотан у алуминијумску-пластичну амбалажу.

АЦЕИ-ССМ-ЦМашина за слагање батеријаје уређај који се може применити на процес слагања полова литијум-јонске батерије. Процес ручног пуњења филма, накнадне корекције положаја стуба и ламинације се завршава аутоматски, што има карактеристике високе ефикасности ламинације и високе тачности.

Процес слагања је сложен, углавном због сечења електродних листова и сепаратора. Међутим, принос сечења електродних плоча је низак и тешко је одржати високу конзистентност у квалитету (попречни-пресек, неравнине, итд.), а прецизност поравнања је недовољна. Ово поставља високе захтеве за квалитет производног процеса. Ово је главни разлог зашто наслагане батерије нису постале распрострањене.

ЦТП технологија, скраћено од Целл То Пацк, елиминише дизајн модула, директно интегришући ћелије у батерију, која се затим интегрише у под возила као део укупних структурних компоненти.

Овај приступ смањује количину материјала који се користи у самом модулу, као што су бочне плоче, завршне плоче (структурне компоненте модула) и греде (подршке за батерију) које су првобитно коришћене за раздвајање и повезивање модула. Ово у великој мери поједностављује целокупну структуру батерије, ослобађа простор, омогућава повећање капацитета батерије исте величине и смањује тежину батерије, чиме се повећава густина енергије батерије и смањују трошкови.

ЦТП технологија тренутно има два различита приступа. Постоје два главна приступа: Прво, потпуна елиминација модула, што је пример БИД-ове Бладе Баттери; и друго, интеграција малих модула у велике модуле, представљене ЦАТЛ-овом ЦТП технологијом.

БИД Бладе Баттери вс. ЦАТЛ ЦТП

ЦТЦ технологију, скраћено од Целл то Цхассис, описао је Зенг Иукун, председник ЦАТЛ-а, на Цхина Аутомотиве Блуе Боок Форуму на следећи начин: „Ова технологија интегрише батеријску ћелију и шасију заједно, и даље интегрише мотор, електронски контролни систем и компоненте високог{0}}напона возила, као што су ДЦ/ДЦ претварачи и дистрибуциони претварачи и ОБЦ системи, такође смањују потрошњу енергије кроз нову архитектуру за дистрибуцију енергије. интелигентни контролер домена снаге ће омогућити новим енергетским возилима да се директно такмиче са бензинским возилима у смислу трошкова, обезбедиће више простора за путнике и побољшати проходност шасије.

У извесном смислу, ЦТЦ се може схватити као даље проширење ЦТП-а. Његово језгро лежи у елиминисању модула и процеса паковања, директно интегришући батеријску ћелију у шасију возила, постижући виши степен интеграције.

Традиционална технологија против ЦТП-а против ЦТЦ-а

Појава ЦТЦ-а пробија ограничења ПАЦК-а (технологија паковања) и директно укључује шасију возила, најкритичнију кључну компоненту целог возила. Представља основну предност коју су ОЕМ произвођачи акумулирали кроз-дугорочни развој и нешто што је компанијама за батерије/специјализованим ПАЦК компанијама тешко самостално развити. Стога неки добављачи батерија сада планирају развој шасије.

На догађају Гига Фест одржаном у његовој фабрици у Берлину прошле године, Тесла је представио своје решење 4680 Струцтурал Баттери (ЦТЦ)-батерија 4680 елиминише дизајн модула, са ћелијама густо распоређеним у шасији возила. Поклопац батерије има двоструку функцију заптивања батерије и пода возила, а седишта се могу директно монтирати на батерију.

Од -без кобалта и чврстих{1}} батерија до блејд батерија, процеса слагања и сада интегрисаних технологија као што су ЦТП/ЦТЦ, тренутни развој технологије батерија представља јасну главну тему: тежити максималној густини енергије, нижој цени и већој ефикасности интеграције уз обезбеђивање безбедности.

Ове технологије не постоје изоловано, већ су преплетене и заједно се развијају. На пример, технологија{1}без кобалта има за циљ да реши проблем уског грла трошкова сировина; чврсте-батерије се виде као решење следеће-генерације за пробијање уских грла густине енергије и безбедности; бладе батерије и процеси слагања су иновативни из перспективе структуре ћелије и производње; ЦТП/ЦТЦ технологија редефинише однос између батерија и возила из перспективе системске интеграције, и представља револуционарни корак за побољшање ефикасности паковања и оптимизацију дизајна возила.

Контактирајте сада