創(chuàng)明電池發(fā)布全球首款基于高安全高能量密度的準(zhǔn)固態(tài)21700圓柱電芯

近年來(lái),隨著國(guó)際社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)、資源優(yōu)化的愈加重視以及全球電動(dòng)化、智能無(wú)繩化等生活場(chǎng)景的崛起,節(jié)能減排、綠色星球、智能生活的理念快速滲透于人們?nèi)粘Ｉ钪小Ｖ悄芗揖?平衡車,E-BIKE,仿生機(jī)器人等靠電池能源驅(qū)動(dòng)的智能產(chǎn)品在生活場(chǎng)景中的應(yīng)用更加迅速。

創(chuàng)明電池在圓柱鋰離子電池行業(yè)深耕20年,是中科院物理所孵化的國(guó)內(nèi)第一家量產(chǎn)圓柱鋰離子電池的企業(yè)。自成立以來(lái),一直專注于高容量鋰離子電池的研發(fā)和生產(chǎn)制造,在18650圓柱電池上實(shí)現(xiàn)了6次容量突破。近年來(lái)，在21700、32140與4680等大圓柱電池產(chǎn)品上擁有多條材料路線和制造工藝的核心技術(shù)儲(chǔ)備,并結(jié)合最前沿的固態(tài)電池材料體系等其它優(yōu)勢(shì)技術(shù),在創(chuàng)明電池20周年之際,研發(fā)推出了21700高安全準(zhǔn)固態(tài)鋰離子電池產(chǎn)品。據(jù)資料顯示,早在2016年,創(chuàng)明電池就量產(chǎn)了高鎳體系的21700電池,而這款準(zhǔn)固態(tài)圓柱電池是在其多年制造經(jīng)驗(yàn)累積與電化學(xué)材料進(jìn)步基礎(chǔ)上的迭代版,容量高達(dá)6000mAh。

在鋰離子電池的研發(fā)中,通常通過(guò)使用高鎳材料或提高電池的電壓來(lái)提高電池的能量密度。這些方法雖然增加了電池的能量密度,但也帶來(lái)了嚴(yán)重的安全問(wèn)題。隨著正極材料中鎳含量逐漸升高,相應(yīng)材料的熱分解溫度也逐漸降低,電池一旦出現(xiàn)短路、過(guò)充、過(guò)放等異常現(xiàn)象,其溫度會(huì)急劇上升,較低的熱分解溫度使得正極更容易釋放氧氣,加劇電池內(nèi)部熱量產(chǎn)生,導(dǎo)致電池更容易發(fā)生熱失控,進(jìn)而起火、爆炸,造成安全事故。因此,開(kāi)發(fā)同時(shí)具備高能量密度和高安全性的電芯一直是鋰離子電的難題。

此款21700高安全準(zhǔn)固態(tài)鋰離子電芯使用低鈷多元正極及硅合金負(fù)極材料,容量高達(dá)6000mAh,能量密度突破320Wh/kg,循環(huán)壽命長(zhǎng)達(dá)1500周。正極材料采用固態(tài)電解質(zhì)表面修飾技術(shù),其熱穩(wěn)定性得到明顯改善,并降低了界面阻抗,同時(shí)用固態(tài)電解質(zhì)隔膜取代傳統(tǒng)隔膜,大幅降低電池中易燃的有機(jī)電解質(zhì)含量,使得電池的安全性能得到顯著提高。

產(chǎn)品安全性能突出:

1. 差示掃描量熱(DSC)測(cè)試顯示,相較于傳統(tǒng)電池100%SOC正極極片,采用固態(tài)電解質(zhì)表面修飾技術(shù)的100%SOC正極極片,其熱分解溫度由206.5℃提升至225.1℃。

2.這款高安全準(zhǔn)固態(tài)鋰離子電池通過(guò)IEC60079標(biāo)準(zhǔn)防爆短路測(cè)試,這表明外部短路造成的安全風(fēng)險(xiǎn)可以被有效降低。同時(shí),該款電池具有極高的耐熱性,在180℃熱箱中保持30min不發(fā)生起火、爆炸。

在電動(dòng)兩輪車迅速發(fā)展的同時(shí),電池的安全性能、續(xù)航里程等方面的性能指標(biāo)也受到各方面的廣泛關(guān)注。尤其是頻繁出現(xiàn)的電動(dòng)兩輪車起火現(xiàn)象,使得消費(fèi)者以及相關(guān)下游制造廠商對(duì)電池的安全性能給予了更高的關(guān)注。因此,各大電池廠商也逐漸向著高容量、高安全、長(zhǎng)壽命和低成本的方向發(fā)展。

這款電池滿足UL1642、IEC62133、GB 31241-2014、GB 17761-2018等電動(dòng)兩輪車領(lǐng)域相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)電池模組滿足GB/T 36672-2018《電動(dòng)摩托車和電動(dòng)輕便摩托車用鋰離子電池》標(biāo)準(zhǔn)的要求,為電動(dòng)兩輪車提供長(zhǎng)續(xù)航的同時(shí),也為其安全性能保駕護(hù)航。

創(chuàng)明電池結(jié)合自身在電池材料體系和制造工藝上多年的技術(shù)沉淀和優(yōu)勢(shì),發(fā)布的這款高安全準(zhǔn)固態(tài)21700圓柱鋰離子電池具有以下突出特點(diǎn):1替代18650電池應(yīng)用場(chǎng)景,綜合性能優(yōu)化提升超過(guò)80%。2.電池能量密度達(dá)到320Wh/kg,提升30%,為目前國(guó)內(nèi)21700電池產(chǎn)品可以達(dá)到的最高水平;3.電池生產(chǎn)工藝及配組技術(shù)同步大幅優(yōu)化,電池包成本降低20%;同等電量下電池包重量減輕25%,4.電池和電池包通過(guò)180℃熱箱測(cè)試及持續(xù)極限過(guò)充/短路測(cè)試,是國(guó)內(nèi)首款可以同時(shí)通過(guò)同類極限安全測(cè)試的21700電池。

這款高安全準(zhǔn)固態(tài)21700電池同時(shí)面向智能家居和綠色出行等高端智能領(lǐng)域,可以滿足消費(fèi)者多元化的使用需求,可以配合企業(yè)創(chuàng)造更加多變的產(chǎn)品外觀,擁有更高容量以及更安全的性能,是面向下一代智能產(chǎn)品需求的重大技術(shù)突破。

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