新型电池让电动汽车甩掉“充电焦虑”

  • 日期:07-10
  • 点击:(925)

日博bt365

821e0c77503f45cd9ce054b834df1a9a.jpeg

“充电焦虑”和“里程焦虑”是纯电动汽车大规模工业化的主要障碍。在最近的2019年世界新能源汽车大会上,一项名为“高比能量快速充电锂离子电池”的技术获得了全球新能源汽车创新技术奖。

该技术突破了石墨系统无法快速充电的技术瓶颈。在保持高能量密度,高安全性和长寿命的基础上,可在15分钟内完成100%充电,确保300公里电动车的续航里程。

这项技术的秘诀在于如何让新能源用户在实现电动汽车快速充电的同时,感受到像手机一样“充电五分钟,说话两小时”的便利。

目前,业内快速充电方法存在缺陷

众所周知,对于纯电动车辆,电池系统的充电和放电性能是确定车辆实际使用的重要指标。高能量密度和快速充电能力不仅是各种动力电池制造商不断努力发展的技术方向,也是新能源技术的核心领域。

锂离子电池也称为摇椅电池。摇椅的两端是电池的两极,锂离子在摇椅的两端来回运动。在充电期间,锂离子从电池的正极通过电解质移动到负极。作为负极的石墨具有层状结构,并且锂离子通过中间层嵌入石墨中,并且嵌入的锂离子越多,充电容量越高。

测量电动汽车充电效率的关键指标是充放电率(C)。充电和放电速率可简单地理解为充电和放电速率。锂离子电池的充电 - 放电速率决定了我们可以将一定量的能量存储到电池中的速度,或者电池内部的能量释放的速度。例如,当额定容量为100安培的电池以20安培放电时,放电率为0.2℃,放电后的使用容量为1小时,这称为1C放电。放电完成5小时后,称为0.2C放电。

业界普遍认为,电动汽车快速充电是指充电速率大于1.6C的充电方法,即技术从0%充电到80%时间不到30分钟。

顾名思义,为了缩短充电时间,必须不断提高充放电率。快速充电技术的核心是通过化学系统和设计优化来加速锂离子在正极和负极之间的运动。但是,在快速充电技术的发展中,考虑的速度还不够。

在快速充电时,需要加速锂离子以瞬间嵌入负极中。这对于负极快速接收锂离子的能力非常具有挑战性。在普通化学系统的电池中,当发生快速充电时,负极会出现诸如锂沉积之类的副产物,这会影响电池芯的循环和稳定性,并且只能通过使用来快速充电。负极材料,能够承受快速充电和大电流。

目前,为了实现快速充电,通常使用钛酸锂和无定形碳作为负极活性材料。然而,在实际应用中,钛酸锂和无定形碳不可避免地在能量密度方面存在缺陷并且成本高,并且通常增加。导电材料量的设计也影响电池的能量密度。近年来,一些制造商已经开始探索石墨作为活性材料,但是石墨作为快速充电材料面临的问题是如何让锂电子从正极快速释放然后快速进入负极。

高速公路。虽然能量密度较高,但锂电子只能顺序通过。

换句话说,石墨不是适合快速充电技术的天然材料。然而,技术的使用已经突破了材料本身的瓶颈。它的杀手是“快速离子环”和“超级电子网络”。快速离子环和超级电子网络使充电更快

使用石墨作为负极材料,通道优化和“快速离子环”技术的创新使用在石墨表面上创建了一个高速通道,使锂离子能够快速嵌入石墨的任何位置,大大提高了插入速度石墨负极中的锂离子。此外,改性石墨具有超快速充电和高能量密度的特性,在快速充电过程中不会在负极产生副产物,影响电池的循环和稳定性。

一般来说,“快离子环”和“超电子网”分别作用于负极和正极,为大量锂离子同时流入负极建立快速通道,从而增加锂离子扩散率。另外,在机械部件设计中,电极端子设置在顶盖板的侧面,端子的厚度减小,内阻显着降低,快速充电和发热得到有效控制,在确保快速充电可靠性的同时,提高了5%或更高的能量密度。

已成功应用于5000多辆公交车

目前,以快速填充石墨为负极的超级铁锂快速充电电池已应用于5000多辆电动公交车。公交车状况良好,受到整车企业和公交用户的好评。电池也经过交通部的评估。 “新能源客车的最佳声誉电池。

件的总线。每天平均满载次数约为2次,大致计算满足8年运行需求和电池循环要求。超过5,600次。超级铁锂电池的电池寿命可达10000次,不仅可以完全满足电动汽车的运行需求。电动汽车退役后,它还可以用于储能和其他步骤,以创造更多的经济价值。 (海通通讯社)

科技日报