X'inhuma x-xejriet ta 'żvilupp tal-batteriji?

Batteriji tal-litju ternarji, magħrufa wkoll bħala "batteriji tal-litju tal-polimeru ternarju," huma batteriji tal-litju li jużaw materjali tal-katodu ternarju bħal ossidu tal-manganiż tal-litju nikil kobalt (NCM) jew ossidu tal-aluminju tal-kobalt tan-nikil tal-litju (NCA). Il-kobalt, primarjament użat biex jistabbilizza l-istruttura f'saffi tal-materjal u jtejjeb iċ-ċiklu u l-prestazzjoni tar-rata, huwa metall prezzjuż indispensabbli f'batteriji ternarji.

L-ispiża dejjem kienet ostaklu għall-iżvilupp tas-suq il-ġdid tal-vetturi tal-enerġija. Bħala l-komponent tal-ispiża tal-qalba, il- "batterija tal-enerġija" dejjem kienet fokus ta 'tama għat-tnaqqis tal-ispiża. It-tnaqqis tal-proporzjon u l-kontenut tal-kobalt f'batteriji tal-litju ternarji se jbaxxi b'mod korrispondenti l-ispiża ġenerali tal-vettura, u jdgħajjef l-impatt tal-varjazzjonijiet fil-prezz tal-kobalt fuq il-kumpaniji. Dan se jippermetti lill-kumpaniji jaqilbu minn approċċ proattiv għal approċċ reattiv, li se jibbenefika l-iżvilupp tas-suq il-ġdid tal-vetturi tal-enerġija.

Il-batteriji tal--stat solidu huma tip ta' teknoloġija tal-batterija. B'differenza mill-batteriji tal-polimeru tal-litju-jone u-jone tal-litju użati b'mod komuni, il-batteriji tal-istat solidu-użaw elettrodi solidi u elettroliti solidi.

Minħabba li l-komunità xjentifika temmen li l-batteriji tal-litju-jone laħqu l-limiti tagħhom, il-batteriji tal--stat solidu reċentement tqiesu bħala suċċessur potenzjali għall-batteriji tal-litju-jone. It-teknoloġija tal-batteriji tal-litju tal-istat solidu-uża kompost tal-ħġieġ magħmul minn litju u sodju bħala l-materjal konduttiv, li jissostitwixxi l-elettrolit ta 'batteriji tal-litju tradizzjonali, ittejjeb b'mod sinifikanti d-densità tal-enerġija tal-batteriji tal-litju.

L-elettroliti ta' stat solidu-għandhom tieqa ta' stabbiltà elettrokimika għolja, li tippermettilhom li jintużaw b'materjali ta' elettrodi ta'-vultaġġ għoli biex ikomplu jżidu d-densità tal-enerġija tal-batterija. L-elettroliti ta 'stat solidu-possjedu wkoll saħħa mekkanika għolja, li jrażżnu b'mod effettiv il-penetrazzjoni tad-dendrite tal-litju waqt iċ-ċikliżmu tal-batterija, li jagħmilha possibbli li jintuża litju metalliku, li għandu densità teoretika għolja ta' enerġija, bħala l-materjal ta 'elettrodu negattiv. Żvantaġġ ta' elettroliti ta' stat solidu-(sfida ta' żvilupp attwali) huwa r-reżistenza ta' kuntatt solidu-solidu estremament għolja bejn l-elettrodu u l-elettrolit.

Il-batterija tax-xafra hija kunċett ta 'disinn kompletament ġdid li juża ċelloli twal filwaqt li jelimina l-istadju tal-modulu intermedju, jintegra direttament iċ-ċelloli fis-sistema tal-batterija. Dan inaqqas b'mod effettiv il-piż u l-ispiża, simili għat-teknoloġija CTP (Cell-to-Pack) ta' CATL. Sadanittant, id-disinn tal-istruttura tal-batterija ta 'BYD jissellef il-prinċipju ta' pjanċi tal-aluminju tax-xehda, bl-użu ta 'kolla strutturali biex jiffissa ċ-ċellula tal-batterija bejn żewġ saffi ta' pjanċi tal-aluminju, li jippermetti liċ-ċellula nnifisha taġixxi bħala komponent strutturali biex iżżid is-saħħa ġenerali tas-sistema.

(Batteriji kwadri tradizzjonali VS batteriji Blade)

Il-prodott tal-Kumpanija C huwa 148 mm twil, 79 mm ħxuna, u 97 mm għoli, bi struttura interna mdawra, li tixbaħ briks. Iċ-ċellula tal-batterija tax-xafra hija 960 mm twila, 13.5 mm ħoxna, u 90 mm għolja, bi struttura interna f'munzelli. Il-forma twila u rqiqa tagħha tixbaħ xafra, għalhekk l-isem "batterija tax-xafra."

Il-proċess ta 'stivar jinvolvi l-qtugħ tal-elettrodi pożittivi u negattivi f'biċċiet żgħar, stivarhom b'separatur biex jiffurmaw ċelloli żgħar tal-batterija, u mbagħad stivar u jgħaqqdu dawn iċ-ċelloli żgħar b'mod parallel biex jiffurmaw ċellula kbira tal-batterija. Dan huwa proċess tal-manifattura taċ-ċelluli tal-batterija tal-Li-jone.

Pereżempju, il-batteriji tal-litju tal-borża jiddependu fuq "stivar", bħal stivar f'forma ta' "Z"-. L-ewwel, il-materjali ta ' l-elettrodu pożittivi u negattivi huma maqtugħa f'folji rettangolari ta ' l-istess daqs, imbagħad f'munzelli fuq separatur. Is-separatur jimxi f'forma "Z" bejn l-elettrodi, jisseparahom, u fl-aħħarnett, huwa mgeżwer f'ippakkjar tal-plastik tal-aluminju-.

ACEY-SSM-CMagni tal-Istivar tal-Batterijahuwa apparat li jista' jiġi applikat għall-proċess ta' stivar ta' biċċiet tal-arbli tal-batteriji tal-litju-jone. Il-proċess tat-tagħbija manwali tal-film, il-korrezzjoni tal-pożizzjoni tal-biċċa tal-arblu sussegwenti u l-laminazzjoni jitlesta awtomatikament, li għandu l-karatteristiċi ta 'effiċjenza għolja ta' laminazzjoni u preċiżjoni għolja.

Il-proċess tal-istivar huwa kumpless, prinċipalment minħabba l-qtugħ tal-folji tal-elettrodu u s-separatur. Madankollu, ir-rendiment tat-tqattigħ tal-folja tal-elettrodu huwa baxx, u huwa diffiċli li tinżamm konsistenza għolja fil-kwalità (cross-section, burrs, eċċ.), U l-eżattezza tal-allinjament hija insuffiċjenti. Dan ipoġġi talbiet għoljin fuq il-kwalità tal-proċess tal-manifattura. Din hija r-raġuni ewlenija għaliex il-batteriji f'munzelli ma sarux mifruxa.

It-teknoloġija CTP, qasira għal Cell To Pack, telimina d-disinn tal-modulu, tintegra direttament iċ-ċelloli f'pakkett tal-batterija, li mbagħad jiġi integrat fl-art tal-vettura bħala parti mill-komponenti strutturali ġenerali.

Dan l-approċċ inaqqas l-ammont ta 'materjal użat fil-modulu nnifsu, bħal pjanċi tal-ġenb, pjanċi tat-tarf (komponenti strutturali tal-modulu), u travi (strutturi ta' appoġġ tal-pakkett tal-batterija) li oriġinarjament intużaw biex jisseparaw u jgħaqqdu l-moduli. Dan jissimplifika ħafna l-istruttura ġenerali tal-batterija, jillibera spazju, jippermetti żieda fil-kapaċità tal-pakkett tal-batterija tal-istess daqs, u jnaqqas il-piż tal-pakkett tal-batterija, u b'hekk tiżdied id-densità tal-enerġija tal-batterija u jnaqqas l-ispiża.

It-teknoloġija CTP bħalissa għandha żewġ approċċi differenti. Hemm żewġ approċċi ewlenin: L-ewwel, l-eliminazzjoni sħiħa tal-moduli, eżemplati minn Blade Battery ta 'BYD; u t-tieni, l-integrazzjoni ta 'moduli żgħar f'moduli kbar, rappreżentati mit-teknoloġija CTP ta' CATL.

BYD Blade Battery vs CATL CTP

It-teknoloġija CTC, qasira għal Cell to Chassis, ġiet deskritta minn Zeng Yuqun, Chairman ta' CATL, fiċ-Ċina Automotive Blue Book Forum kif ġej: "Din it-teknoloġija tintegra ċ-ċellula tal-batterija u x-chassis flimkien, u tintegra aktar il-mutur, is-sistema ta' kontroll elettroniku, u l-komponenti ta' vultaġġ għoli tal-vettura bħal konvertituri DC/DC u OBCs permezz ta' arkitettura innovattiva u tottimizza l-konsum tal-enerġija permezz ta' arkitettura innovattiva u tottimizza wkoll il-konsum tal-enerġija. kontrollur CTC se jippermetti li vetturi tal-enerġija ġodda jikkompetu direttament ma 'vetturi tal-gażolina f'termini ta' spiża, jipprovdu aktar spazju għall-passiġġieri, u jtejbu l-passabbiltà tax-chassis.

F'ċertu sens, CTC jista' jinftiehem bħala estensjoni ulterjuri tas-CTP. Il-qalba tagħha tinsab fl-eliminazzjoni tal-modulu u l-proċess tal-ippakkjar, tintegra direttament iċ-ċellula tal-batterija fuq ix-chassis tal-vettura, u tikseb grad ogħla ta 'integrazzjoni.

Teknoloġija Tradizzjonali vs CTP vs CTC

L-emerġenza ta 'CTC tkisser mil-limitazzjonijiet ta' PACK (teknoloġija tal-pakkett) u tinvolvi direttament ix-chassis tal-vettura, l-iktar komponent ewlieni kritiku tal-vettura kollha. Jirrappreżenta vantaġġ ewlieni akkumulat mill-OEMs permezz ta' żvilupp fit-tul-u hija xi ħaġa li l-kumpaniji tal-batteriji/il-kumpaniji PACK speċjalizzati jsibu diffiċli biex jiżviluppaw b'mod indipendenti. Għalhekk, xi fornituri tal-batteriji issa qed jippjanaw l-iżvilupp tax-chassis.

Fl-avveniment Giga Fest li sar fil-fabbrika tagħha ta 'Berlin is-sena l-oħra, Tesla wriet is-soluzzjoni tagħha 4680 Structural Battery (CTC) -il-pakkett tal-batterija 4680 jelimina d-disinn tal-modulu, b'ċelloli rranġati b'mod dens fix-chassis tal-vettura. Il-kopertura tal-batterija sservi l-funzjonijiet doppji tas-siġillar tal-batterija u l-art tal-vettura, u s-sedili jistgħu jiġu mmuntati direttament fuq il-pakkett tal-batterija.

Mill-batteriji tal-kobalt-ħieles u solidi-stat għal batteriji blade, proċessi ta' stivar, u teknoloġiji issa integrati bħal CTP/CTC, l-iżvilupp attwali tat-teknoloġija tal-batteriji jippreżenta tema ewlenija ċara: issegwi d-densità tal-enerġija aħħarija, spiża aktar baxxa, u effiċjenza ogħla ta' integrazzjoni filwaqt li tiġi żgurata s-sikurezza.

Dawn it-teknoloġiji ma jeżistux waħedhom iżda huma marbuta u jevolvu flimkien. Pereżempju, it-teknoloġija ħielsa mill-kobalt-għandha l-għan li ssolvi l-problema tal-konġestjoni tal-ispejjeż tal-materja prima; batteriji ta' stat solidu-huwa meqjusa bħala s-soluzzjoni tal--ġenerazzjoni li jmiss biex tkisser mill-konġestjonijiet tad-densità u s-sikurezza tal-enerġija; batteriji tax-xafra u proċessi ta 'stivar jinnovaw mill-perspettiva tal-istruttura taċ-ċelluli u l-manifattura; It-teknoloġija CTP/CTC tiddefinixxi mill-ġdid ir-relazzjoni bejn il-batteriji u l-vetturi mill-perspettiva tal-integrazzjoni tas-sistema, u hija pass rivoluzzjonarju biex ittejjeb l-effiċjenza tal-pakkett u tottimizza d-disinn tal-vettura.

Ikkuntattja issa