Apakah Trend Pembangunan Bateri?

Bateri litium ternari, juga dikenali sebagai "bateri litium polimer ternari," ialah bateri litium yang menggunakan bahan katod ternari seperti litium nikel kobalt mangan oksida (NCM) atau litium nikel kobalt aluminium oksida (NCA). Kobalt, terutamanya digunakan untuk menstabilkan struktur berlapis bahan dan meningkatkan prestasi kitaran dan kadar, adalah logam berharga yang sangat diperlukan dalam bateri terner.

Kos sentiasa menjadi penghalang kepada pembangunan pasaran kenderaan tenaga baharu. Sebagai komponen kos teras, "bateri kuasa" sentiasa menjadi tumpuan harapan untuk pengurangan kos. Mengurangkan perkadaran dan kandungan kobalt dalam bateri litium terner akan turut menurunkan kos kenderaan keseluruhan, melemahkan kesan turun naik harga kobalt ke atas syarikat. Ini akan membolehkan syarikat beralih daripada pendekatan proaktif kepada reaktif, yang akan memberi manfaat kepada pembangunan pasaran kenderaan tenaga baharu.

Bateri keadaan pepejal-adalah sejenis teknologi bateri. Tidak seperti bateri polimer litium-ion dan litium-ion yang biasa digunakan, bateri keadaan-pejal menggunakan elektrod pepejal dan elektrolit pepejal.

Oleh kerana komuniti saintifik percaya bahawa bateri-ion litium telah mencapai hadnya, bateri keadaan-pejal baru-baru ini dilihat sebagai pengganti berpotensi kepada bateri-ion litium. Teknologi bateri litium keadaan pepejal-menggunakan sebatian kaca yang diperbuat daripada litium dan natrium sebagai bahan pengalir, menggantikan elektrolit bateri litium tradisional, dengan ketara meningkatkan ketumpatan tenaga bateri litium.

Elektrolit keadaan pepejal-mempunyai tetingkap kestabilan elektrokimia yang tinggi, membenarkannya digunakan dengan-bahan elektrod voltan tinggi untuk meningkatkan lagi ketumpatan tenaga bateri. Elektrolit-keadaan pepejal juga mempunyai kekuatan mekanikal yang tinggi, dengan berkesan menekan penembusan litium dendrit semasa kitaran bateri, yang memungkinkan untuk menggunakan litium logam, yang mempunyai ketumpatan tenaga teori yang tinggi, sebagai bahan elektrod negatif. Kelemahan elektrolit-keadaan pepejal (cabaran pembangunan semasa) ialah rintangan sentuhan pepejal-pepejal yang sangat tinggi antara elektrod dan elektrolit.

Bateri bilah ialah konsep reka bentuk baharu sepenuhnya yang menggunakan sel panjang sambil menghapuskan peringkat modul perantaraan, menyepadukan terus sel ke dalam sistem bateri. Ini mengurangkan berat dan kos dengan berkesan, serupa dengan teknologi CTP (Cell-to-Pack) CATL. Sementara itu, reka bentuk struktur bateri BYD meminjam prinsip plat aluminium sarang lebah, menggunakan pelekat struktur untuk menetapkan sel bateri di antara dua lapisan plat aluminium, membolehkan sel itu sendiri bertindak sebagai komponen struktur untuk meningkatkan kekuatan sistem keseluruhan.

(Bateri persegi tradisional VS bateri Blade)

Produk Syarikat C adalah 148 mm panjang, 79 mm tebal, dan 97 mm tinggi, dengan struktur bergelung dalaman, menyerupai batu bata. Sel bateri bilah adalah 960 mm panjang, 13.5 mm tebal, dan 90 mm tinggi, dengan struktur bertindan dalaman. Bentuknya yang panjang dan nipis menyerupai bilah, oleh itu dinamakan "bateri bilah."

Proses menyusun melibatkan pemotongan elektrod positif dan negatif kepada kepingan kecil, menyusunnya dengan pemisah untuk membentuk sel bateri kecil, dan kemudian menyusun dan menyambungkan sel kecil ini secara selari untuk membentuk sel bateri yang besar. Ini ialah proses pembuatan sel bateri Li{1}}ion.

Contohnya, bateri litium kantung bergantung pada "penimbunan," seperti tindanan berbentuk "Z"-. Mula-mula, bahan elektrod positif dan negatif dipotong menjadi kepingan segi empat tepat dengan saiz yang sama, kemudian disusun pada pemisah. Pemisah berjalan dalam bentuk "Z" antara elektrod, memisahkannya, dan akhirnya, ia dibalut dengan pembungkusan plastik-aluminium.

ACEY-SSM-CMesin Susun Bateriialah peranti yang boleh digunakan pada proses penyusunan kepingan tiang bateri-ion litium. Proses pemuatan filem manual, pembetulan kedudukan sekeping tiang dan laminasi seterusnya diselesaikan secara automatik, yang mempunyai ciri-ciri kecekapan laminasi yang tinggi dan ketepatan yang tinggi.

Proses menyusun adalah kompleks, terutamanya disebabkan oleh pemotongan kepingan elektrod dan pemisah. Walau bagaimanapun, hasil pemotongan kepingan elektrod adalah rendah dan sukar untuk mengekalkan ketekalan kualiti yang tinggi (-bahagian rentas, burr, dsb.), dan ketepatan penjajaran tidak mencukupi. Ini meletakkan permintaan yang tinggi terhadap kualiti proses pembuatan. Inilah sebab utama mengapa bateri bertindan tidak tersebar luas.

Teknologi CTP, singkatan kepada Cell To Pack, menghapuskan reka bentuk modul, menyepadukan terus sel ke dalam pek bateri, yang kemudiannya disepadukan ke dalam lantai kenderaan sebagai sebahagian daripada keseluruhan komponen struktur.

Pendekatan ini mengurangkan jumlah bahan yang digunakan dalam modul itu sendiri, seperti plat sisi, plat hujung (komponen struktur modul) dan rasuk (struktur sokongan pek bateri) yang pada asalnya digunakan untuk memisahkan dan menyambungkan modul. Ini sangat memudahkan keseluruhan struktur bateri, membebaskan ruang, membolehkan peningkatan kapasiti pek bateri dengan saiz yang sama, dan mengurangkan berat pek bateri, dengan itu meningkatkan ketumpatan tenaga bateri dan mengurangkan kos.

Teknologi CTP kini mempunyai dua pendekatan berbeza. Terdapat dua pendekatan utama: Pertama, penghapusan lengkap modul, dicontohkan oleh Bateri Blade BYD; dan kedua, penyepaduan modul kecil ke dalam modul besar, diwakili oleh teknologi CTP CATL.

BYD Blade Battery lwn. CATL CTP

Teknologi CTC, singkatan dari Cell to Chassis, telah diterangkan oleh Zeng Yuqun, Pengerusi CATL, di China Automotive Blue Book Forum seperti berikut: "Teknologi ini menyepadukan sel bateri dan casis bersama-sama, dan seterusnya menyepadukan motor, sistem kawalan elektronik dan komponen voltan tinggi-kenderaan seperti penukar DC/DC dan OBC melalui agihan kuasa yang mengoptimumkan. penggunaan tenaga melalui pengawal domain kuasa pintar. CTC akan membolehkan kenderaan tenaga baharu bersaing secara langsung dengan kenderaan petrol dari segi kos, menyediakan lebih banyak ruang penumpang dan meningkatkan kebolehlaluan casis."

Dari satu segi, CTC boleh difahami sebagai lanjutan CTP. Terasnya terletak pada penghapusan modul dan proses pembungkusan, menyepadukan secara langsung sel bateri ke casis kenderaan, mencapai tahap penyepaduan yang lebih tinggi.

Teknologi Tradisional lwn CTP lwn CTC

Kemunculan CTC menembusi batasan PACK (teknologi pek) dan secara langsung melibatkan casis kenderaan, komponen teras paling kritikal bagi keseluruhan kenderaan. Ia mewakili kelebihan teras yang dikumpul oleh OEM melalui-pembangunan jangka panjang dan merupakan sesuatu yang sukar untuk dibangunkan oleh syarikat bateri/syarikat PACK khusus. Oleh itu, beberapa pembekal bateri kini merancang pembangunan casis.

Pada acara Giga Fest yang diadakan di kilangnya di Berlin tahun lepas, Tesla mempamerkan penyelesaian 4680 Structural Battery (CTC)-pek bateri 4680 menghapuskan reka bentuk modul, dengan sel tersusun padat dalam casis kenderaan. Penutup bateri berfungsi dwi fungsi mengedap bateri dan lantai kenderaan, dan tempat duduk boleh dipasang terus pada pek bateri.

Daripada bateri-bebas dan pepejal-kobalt kepada bateri bilah, proses menyusun dan kini teknologi bersepadu seperti CTP/CTC, pembangunan teknologi bateri semasa membentangkan tema utama yang jelas: mengejar ketumpatan tenaga muktamad, kos yang lebih rendah dan kecekapan penyepaduan yang lebih tinggi sambil memastikan keselamatan.

Teknologi ini tidak wujud secara berasingan tetapi saling berkait dan berkembang bersama. Contohnya, teknologi percuma-kobalt bertujuan untuk menyelesaikan masalah kesesakan kos bahan mentah; bateri keadaan pepejal-dilihat sebagai penyelesaian-generasi seterusnya untuk menerobos kesesakan ketumpatan tenaga dan keselamatan; bateri bilah dan proses menyusun berinovasi dari perspektif struktur dan pembuatan sel; Teknologi CTP/CTC mentakrifkan semula hubungan antara bateri dan kenderaan dari perspektif penyepaduan sistem, dan merupakan langkah revolusioner untuk meningkatkan kecekapan pek dan mengoptimumkan reka bentuk kenderaan.

Hubungi sekarang