高比能锂电池需要一颗“安全芯”.docx
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1、高比能锂电池需要一颗“安全芯” 目前,动力电池有特别清楚的目标路途图,在电池的研制中,材料占有重要地位,在某些技术方面甚至是第一位的。 锂离子电池是困难的复合材料体系,包括多项正极材料、多项负极材料、电解液、隔膜、铜箔、铝箔等。 提高锂电池效能要从成本上降低,不是从单纯的增加电池。要通过内部多种材料协同协作才能运作,才能把电池的能量、功率、平安性、寿命、成本等做到最优。 理论上讲,正、负极确定了电池可以做到多高的密度。我们以传统的电池为例,事实上在材料选定以后,成熟度就会初步形成,变成能量增长。目前来说,能量的增长还是挺快的,每年增长3%左右。 我们现在用陶瓷隔膜来提高电池的平安性,将陶瓷隔膜
2、纳米颗粒涂在隔膜上,可以增加平安性。但这个工艺技术也有缺口,想把这个做好很有难度。 怎样做更平安的电池产品呢?我讲三步策略。第一步是陶瓷隔膜技术。我们用纳米纤维隔膜,它的结构和蜘蛛网类似,颠覆力很强,耐热性能有特别大的变更,效果特别好。当然,还有涂层隔膜。 其次步是提高锂离子的传导活性。我们想在隔膜上补一种东西,既可以保证平安性,又可以使传輸更有效。在运用纳米陶瓷隔膜的过程中,在保证平安性的前提下,性能的提升特别明显。同时,要提高高温性,削减倍率应用。 第三步,固态锂电池。在电解液和隔膜中,固体电解质第一个作用是快速传导,其次个作用是断隔作用。 怎么提高锂离子传导性,让锂离子在电解液中跑得更快
3、?我们有必要了解一下聚合物电解质和无机固态电解质。它们两个都有优缺点,我们要选择各自的优点,规避缺点。 近几年,我们用新兴材料来进一步提高传导性。尤其是最近做的一个PVDF膜材,它的温度会更高一些,力学性能更好一些,耐高压也比较好。 我们还做了一些固态软极电芯产品和聚合物复合膜,通过技术改进,在室温下状态还是比较稳定的。我们就是想提高比能量,电压不发生短路,经过两次穿刺后,其充放电曲线依旧正常,气容量挥发率约80%,爱护率也比较高。 再说一下电池短路测试。电池充电后,电流量很大,但是不会冒烟,不会起火,也不会爆炸,照旧可以保持电容量。所以经过一系列测试后发觉固态锂电池可以解决平安问题。 固态锂电池可以做到更高的比能量,能量可以做到300Wh/kg,甚至还可以做到400Wh/kg,当然还可以超过431Wh/kg。另外,还有柔性固态电芯,无论是卷曲还是对折,比能量没有降低,都不会出现问题。 第3页 共3页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页
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