12家电池企业申报了“年度创新技术”电池类奖项

高工锂电 发表于 2020-11-24 11:15:03 收藏 已收藏
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12家电池企业申报了“年度创新技术”电池类奖项

高工锂电 发表于 2020-11-24 11:15:03

市场竞争加剧,叠加降本提质与安全需求,倒逼动力电池技术创新,2020年以来CTC、JTM、无钴、刀片电池、不起火电池、长寿命电池、圆柱大电芯等技术层出不穷。

鼓励技术创新、提升企业品牌价值,2020高工锂电&电动车金球奖评选活动正火热进行中,本届金球奖由思客琦全程特约赞助。年度技术创新奖旨在为行业甄选出解决关键技术难题的先进技术和优秀产品。

其中,12家电池企业申报了“年度创新技术”电池类奖项,其电池创新技术应用于电动车、HEV、储能、轻型车、电动工具等多个细分领域,创新路径包括物理结构和化学体系两大类。为此,高工锂电梳理了这些企业的技术,并以此为基础,洞悉各细分领域电池发展路径及技术突破方向。

在动力电池领域,如国轩携其全新JTM技术亮相,采用全新的叠片到模组集成技术,电池系统能量可达180Wh/Kg;而星恒与瑞浦能源则通过材料创新和优化,其中瑞浦采用5系高电压体系、盖板极简设计、SCL模切技术,大幅度提高产品的能量密度,单体能量密度为240Wh/Kg等。

轻型车配套电池上,华立源带来高能量密度26550铁锂电芯,其材料内部进行镁、锶、钠等金属及金属氧化物的掺杂及烧结,提高电池的低温及倍率性能;而南都电源的策略是超级石墨烯技术、先进低温磷酸铁锂技术和高导电正极配方,提升磷酸铁锂正极的电子和离子电导率。

HEV电池上,欣旺达HEV电池风冷模组和骆驼高功率12V锂电启停电池系统亮相,欣旺达HEV电池风冷模组采用侧面进风,实现电池大面积与空气热交换,而骆驼12V启停电池解决65℃以上存储寿命问题以及低温冷启动瓶颈问题,成功替代铅酸。

此外,星盈科技在动力储能电池快充技术上下功夫,可实现10分钟充至80%电量,且常温3C/3C充放循环寿命超过4000次;而中山天贸也申报了数码领域的高温型电池新技术 等。

值得一提的是,本届高工金球奖网络评选投票即将于2020年11月16日16时启动,届时可为您中意的电池技术投上您宝贵的一票。

国轩高科:JTM技术

国轩申报的JTM(Jelly Roll to Module)技术,是一种全新的叠片到模组集成技术,使用创新的电池制造工艺,可大幅降低生产周期及电池成本,同时电池及模组零部件也将大幅减少。

据国轩介绍,该技术兼具低成本和高成效效率,单体到模组成组效率可超过90%。使用磷酸铁锂材料体系,模组能量密度可以接近200Wh/Kg,系统180Wh/Kg,可以达到高镍三元的水平,且模组成本仅相当于铅酸电池水平,无论在技术上还是成本上优势均明显。

此外,该工艺十分简单,制造过程简单,易形成标准化,既能走大众MEB平台,也能适应柔性大模组。国轩表示,95%以上都能够通过JTM技术做到刀片电池的水平,能量密度也能达到,殊途同归。

星恒电源:第七代锰系多元复合锂——“超锂S7”

星恒电源第7代锰系多元复合锂技术结合了锰酸锂、三元锂和铁锂三大锂电材料的优点,通过材料的创新和优化,可在常温及高温循环寿命、高低温放电性能、电压平台、荷电保持和恢复能力、能量密度、成本领先及安全等多个方面保持综合领先优势。

“超锂S7”于2019年年底完成技术验证,2020年4月小批量上市,已成功运用到爆款电动汽车宏光Mini EV和共享电单车上。预计年底将面向民用电动自行车市场出货。

产品特点:

1、电芯2600次循环的超长常温循环寿命,是普通三元锂的3倍以上;

2、在45℃高温环境下,采用星恒“超锂S7”技术的产品,1C充放电循环仍然高达1250次;

3、优异的高/低温放电性能,-20℃放电容量超过85%;

4、超高的电压平台,功率更大动力更强;

5、优异的荷电保持和恢复能力,搁置28天容量几乎无衰减;

6、成本优势,成本领先行业近30%,价格更实在;

7、能量密度接近三元,超传统锰酸锂与铁锂。

8、更安全材料+6大安全体系+21道制造工艺,17年0重大事故,安全品质如一。

瑞浦能源:高能量密度177Ah产品设计

瑞浦高能量密度177Ah采用5系高电压体系、盖板极简设计、SCL模切技术,大幅度提高产品的能量密度,单体能量密度为240Wh/Kg,同时保证了较8系产品安全性、材料成本、制造成本方面的优势。

瑞浦自主开发的极简盖板,减轻动力电池顶盖重量,提高动力电池空间利用率,进而提升动力电池能量密度及动力电池顶盖的耐电压安全性。相比传统盖板能量密度提升6%,成本降低40%。

此外,瑞浦能源SCL模切技术采用零台阶一体化模切方式,相邻极耳之间只用模切一次,降低刀模损耗,降低电池自放电率,同时解决卷绕电池存在的微短路安全隐患,降低工艺误差,,提升制造精度,提升良品率。

而微调极耳宽度实现产线的连续性,同时极片厚度和隔膜厚度变更后,现有刀模可以继续使用,降低设备投入成本。

华立源:高能量密度26650铁锂电芯

华立源高能量密度26650铁锂电芯改善了电池的低温性能,可应用于北方市场,且应用于市场的电池未发生任何安全事故。

产品特点:

1、 电池材料内部进行镁、锶、钠等金属及金属氧化物的掺杂及烧结,提高电池的低温及倍率性能;

2、 对正极原材料进行纳米陶瓷包覆,把正极主材的热失控温度由180℃提高到250℃以上,提高了材料的热稳定性,增加电池的安全性能;

3、 负极采用硬碳包覆石墨方式,倍率低温性能充分体现了硬碳的超低温及快速充放电性能,容量及压实则体现了石墨的高容量及高压实的特性;

4、 以聚偏氟乙烯(PVDF)涂层无纺布作为隔膜纸,改善了电池的安全性,延长了电池的使用寿命。

安驰科技:结构梯度高载量厚电极实现高能量密度电芯

安驰结构梯度高载量厚电极实现高能量密度电芯,同时降低电池内阻和充放电过程中的温升,兼顾长循环寿命。

该技术通过制备高涂布量的超厚极片,在电芯设计上提升电池能量密度的同时,有效降低非活性物质整体占比,如集流体、极耳、电池壳体等,进而降低电芯每瓦时的成本。

通过结构梯度厚极片技术,设计和优化电极的微结构来调控电子电导和离子电导的空间分布,降低电池计划和内阻,及结构梯度厚极片的可控制造。

星盈科技:动力储能电池快充技术

星盈该技术电芯为铁锂体系,具有高安全性,能够保证电芯具备快充能力,10分钟充至80%电量,同时常温3C/3C充放循环寿命超过4000次,满足高功率调频等储能领域的要求,极大推动锂离子电池在高功率调频市场的应用。

产品特点:

1、高导电性铁锂材料。采用有机碳对表面进行固相和CVD包覆改性,纳米化晶粒尺寸的磷酸铁锂材料,提升了磷酸铁锂正极电子电导率,加速LiFePO4和FePO4两相间的动力学反应过程。

2、“超高速离子通道+快离子环”:采用具有低取向度,无定型碳包覆、小粒径不规则形貌的负极材料,增加电化学反应活性面积,降低电化学反应阻抗,加速锂离子在石墨中脱嵌的动力学反应过程。

3、高动力学电解液开发:选用特殊溶剂添加剂,有效减小了SEI阻抗,通过溶剂组分和锂盐优化,提升电解液的锂离子电导率,提升锂离子扩散速率,减小电芯内阻,降低发热。

海四达:高比能高倍率电动工具用锂离子电池系统

海四达围绕正极材料掺杂改性、新型硅碳负极材料开发、单体电池及电池模组结构优化与模组化电池管理系统设计等方面,开发新型高比能量密度、高倍率及长循环性能的新型电池系统。

如采用氧化锌包覆和镁离子掺杂NCM523三元正极材料、低温合成的聚吡咯包覆人造石墨负极材料,以及高电导率新型电解液,研制出高比能高倍率锂离子电池。

其单体电池能量密度达到208Wh/kg以上,电池包能量密度达到185Wh/kg以上;电池具有优异的倍率性能,电池可10C 5s脉冲充电、30C 5s脉冲放电;1C充放电循环1000次容量保持率≥80%,2C充电10C放电循环500次容量保持率≥80%。

捷威:高比能高安全三元电池

该技术对现有产品的能量密度、高低温性能、寿命和安全性有明显提升作用。基于590模组及其他大模组尺寸,同时具备良好的功率、安全和寿命,适用于电动化平台车型。

捷威通过材料体系设计、安全设计、结构设计等开发了一系列适用于590模组平台和其他集成化大模组平台产品,单体电池能量密度达到280 Wh/kg以上,30分钟以内充电到80%SOC,具有优越的高低温性能,45℃循环超过1500次,-10℃循环超过800次。

此外,全寿命周期安全评估和提升技术,改善了电池安全性,通过了过充、挤压、短路、130 °C热冲击、针刺等测试。

欣旺达:HEV电池风冷模组

欣旺达该方案成组效率高、可靠性好,安全系数高,并严格执行《GB 38031-2020 电动汽车用动力蓄电池安全要求》标准验证,且多项验证标准高于《GB 38031-2020 电动汽车用动力蓄电池安全要求》标准,如安全项目测试中,针刺和加热热失控,电池无起火爆炸现象发生。

该模组热管理方式为风冷,通过侧面进风,以电池大面与空气热交换,散热效果显著;而采用的无铝侧板设计,通过上下塑胶电气隔离板与电芯支架打胶粘合,电气隔离板预留排气槽,电池产生热失控时,气体可通过排气槽排到外部环境中,避免对车内乘客产生安全事故。

目前规划 6条HEV电池生产线,其中2条产线已进入SOP阶段,产品订单需求量较大,产线使用率超过100%。

南都电源:石墨烯低温铁锂电池技术

南都该技术通过超级石墨烯技术、先进低温磷酸铁锂技术和高导电正极配方,构建高效三维导电网络,提升磷酸铁锂正极的电子和离子电导率,可使磷酸铁锂电池在-20℃环境下充电,-40℃极端条件下高倍率放电。

据南都介绍,其通过石墨的骨料优化和表面处理,提升负极动力学性能,优化其低温充电接受能力和倍率性能;而独创的低温电解液技术,使锂离子在低温环境仍可高速穿梭于正负极之间,优化石墨表面SEI膜,保障锂离子电池的低温倍率性能;再辅以特殊的结构和电芯设计,提升吸液保液能力,进而改善低温倍率性能和循环性能。

中山天贸:高温型电池

中山天贸高温型电池可在极高温环境中高度稳定的聚合物锂离子电池的产业化。电池满电70℃7天热厚度变化<10%,不产气,且半电70℃存储(3.9V,一般为出货态)30天厚度膨变化<10%,不产气、不漏液、不泄压、不破裂、不起火、不爆炸,经测算,项目锂离子电池能量密度≥680Wh/L,45℃高温循环寿命500次,容量保持率为85%以上。

中山天贸的策略是,掺杂与包覆LiCoO2正极材料,提高其结构稳定性,降低晶格中阳离子的无序性,研发出热稳定性与电性能优异的LiCoO2正极材料;通过添加阻燃添加剂、优化配方、提高纯度,拓宽电解液的电化学窗口,使电解液的耐高压性更好,高温循环过程中正负极的稳定性更好,研发出高温性能较佳的电解液。

骆驼:高功率12V锂电启停电池系统

骆驼12V锂电启停系统解决了65℃以上存储寿命问题以及低温冷启动瓶颈问题,成功的替代了铅酸,目前已经成功开发出了LN3,LN1 12V锂电系统,主要具备以下特性:

1、采用新型锂盐配合自主开发的添加剂降低低温阻抗,提高低温下电导率来提升低温脉冲功率;2、采用纳微米活性材料及多种不同结构的导电剂组合使用,提升电极导电性能及粒子扩散能力,提升电池的功率特性;3、电压、温度采样的故障诊断功能;4、采用SBC集成方案设计符合超宽范围工作电压,同时对BMS所有电源进行管理和监测,优化系统功耗;5、MOSFET驱动锁存电路设计,自动锁存最近一次驱动控制时序。

责任编辑:lq

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