温差锂电池 最低零下70℃,最高80℃!抗冻又耐热的新型锂离子电池在深圳量产

小编 2024-10-10 资讯中心 23 0

最低零下70℃,最高80℃!抗冻又耐热的新型锂离子电池在深圳量产

来源:【读特】

受得了炎热气候、扛得住冰天雪地、充电快速、成本还低,如此“能打”的锂电池是真实存在的!5月24日,记者从中国科学院深圳先进技术研究院获悉,该院碳中和(筹)研究所唐永炳研究员团队的一项新型锂离子电池技术,于2022年5月24日完成了规模化量产。统计数据表明,本次规模化量产的产品合格率达到99.11%,过程各工序合格率均99%以上。

团队表示,这是我国首款具有宽温域、低成本、长寿命的电芯产品,有望打破电池产业格局。

新型电池高低温性能测试(左:-70℃测试,右:80℃测试)↑ (先进院供图)

适应环境温差“横跨”150℃

从汽车到电子产品,锂离子电池早已渗透到人们生活,为衣食住行提供“动力”。据工信部赛迪研究院近日发布的《2021中国锂电产业发展指数白皮书》显示,我国已连续五年成为全球最大的锂电池消费市场。

然而,受电池关键材料的限制,目前锂离子电池的一大局限是,在零度以下的低温条件下无法充电,而在50℃以上的高温条件下,安全性又不能保障。我国幅员辽阔,气温随地域和季节变化大,北方地区冬季温度可以低至-40℃以下,而南方地区夏季地表温度高达50℃以上,冬季电动车无法启动、智能手机自动关机,夏季电动车自燃等情况频发。

为此,唐永炳研究员团队历时近10年,研发出了既抗冻又耐热的新型锂离子电池技术,最低工作温度可以达到-70℃,而最高工作温度高达80℃,而且低温与高温性能可以同时兼顾。

据悉,该产品的高低温性能、循环寿命、安全性能等各项指标,均已通过第三方权威机构检测,并获得ISO9001、GB31241-2014、IEC 62133-2:2017、UN38.3等标准和资质认证。

研发关键负极材料

新型电池“新”在何处?团队主要从负极材料和电解液上下功夫。

据了解,目前电池的正极材料相关技术已接近“天花板”,要提升性能,负极材料尚有发展空间。为此,团队研发了一种新型铝基复合负极材料,通过与商用锂离子电池正极材料匹配,针对不同应用场景,成功开发出了新型锰酸锂、磷酸铁锂和三元电池等产品。

“我们开发的电池产品除了耐热抗冻的特性以外,还具有高安全、长续航、快充和低成本的优势。”该团队表示。

在安全性能方面,常规锂电池随着不断使用,内部会产生锂枝晶,既影响充电能力,还可能刺穿隔膜,带来电池短路等隐患。而团队开发的新型铝基负极,在低温和过充条件下能有效缓解锂枝晶的产生,提高了安全性。

在续航性能上,得益于铝基负极材料高的理论容量,该电池能量密度较传统锂离子电池提升13%~25%,能做到长续航。此外,由于铝基复合负极优异的导电性能,产品还表现出不俗的快充性能,20分钟即可充满电,为半小时充电需求提供了解决方案。

在成本方面,基于铝基复合负极的性能优势,并结合开发的高性能电解液,低温电池产品可以摆脱对昂贵的纳米级正极材料的依赖,电池成本可以降低10%-30%。

应用场景“上天入地”

据悉,本次量产是应某电动车客户要求,提供了批量电芯进行深度性能评估,相关性能评估已满足使用需求。

事实上,紧贴市场需求,是团队一直以来的坚持。“有些场景需要零下40摄氏度也能正常充放电,而有些则在长循环方面提出了更高要求。围绕核心技术,结合实际情况,我们对产品不断作出调整。”团队表示。相关产品可以应用于光伏储能、家庭储能、通讯基站储能、轨道交通、国防建设、航天航空、极地科考等领域,尤其适用于高寒地区及亚热带地区,显著扩大了电池的应用范围。

据悉,相关研究成果在Nature Chemistry, Nature Communications, Advanced Materials等国际期刊,已发表高水平SCI论文90余篇(影响因子>10论文60余篇);同时围绕相关技术进行了系统全面的知识产权布局,形成了180余项包括PCT专利、中国发明专利、美欧日韩专利在内的专利池,已获得授权专利120余项。

此外,据深圳先进院转化处处长吴小丽介绍,基于新型电池技术,团队的23项相关专利依托深圳先进院,以知识产权作价6500万元,成功实现了技术转移转化,于2017年3月成立了深圳中科瑞能实业有限公司(简称“中科瑞能”),获现金投资2500万元,注册资本1亿元。目前,项目正在进行增资扩股洽谈,进一步建成新型电池规模化产线,快速推动新型电池产品在多个领域的应用。

国际储能材料及电化学著名权威专家、美国德克萨斯大学奥斯汀分校Arumugam Manthiram教授在其综述论文中指出,“该成果首次提出了双功能铝基负极的概念,匹配商业化正极如钴酸锂、磷酸铁锂、三元材料等,电池表现出优异的长循环稳定性,使得铝基电池具有巨大的应用潜力”。

(原标题《抗冻又耐热,深圳先进院新型锂离子电池成功量产》)

(作者:深圳特区报记者 闻坤)

本文来自【读特】,仅代表作者观点。全国党媒信息公共平台提供信息发布传播服务。

ID:jrtt

亿纬锂能申请CTP电池包及用电设备专利,可以解决相关技术中单个电芯或相邻电芯之间温差较大的技术问题

金融界2024年6月28日消息,天眼查知识产权信息显示,惠州亿纬锂能股份有限公司申请一项名为“CTP电池包及用电设备“,公开号CN202410296248.0,申请日期为2024年3月。

专利摘要显示,本申请公开了一种CTP电池包及用电设备,属于电池技术领域。一种CTP电池包,包括:壳体和多个电芯模块,所述壳体具有多个容纳腔体,每个所述容纳腔体内设置有至少一个所述电芯模块;每个所述电芯模块包括多个电芯、均温件、第一连接件和第二连接件,多个所述电芯沿第一方向排列,所述第一连接件、所述均温件和所述第二连接件依次叠置于相邻两个所述电芯之间。一种用电设备,包括上述CTP电池包。本申请可以解决相关技术中单个电芯或相邻电芯之间温差较大的技术问题。

本文源自金融界

相关问答

锂电池 的电解质是什么 – 960化工网问答

锂电池的电解质是什么网友1最佳答案回答者:网友电池是一种能量转化与储存的装置。它通过反应将化学能或物理能转化为电能。电池即一种化学电源,它由两种...

沉锂装置是什么?

沉锂使用的设备叫沉锂装置。碳酸锂是常用的锂离子电池原料,沉锂是制备碳酸锂的工艺的重要环节,沉锂的目的是将原料液中的锂最大程度地转化为碳酸锂产品,在沉锂...

磷酸铁锂三元锂电区别_车坛

磷酸铁锂电池和三元锂电池的九个区别:1、性质不同。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池。三元锂电池是以锂电池的正极材料是采用镍钴...

iphone13有低温保护吗-ZOL问答

低温保护就是在气温过低的情况下,电池中的金属锂会产生沉积现象,不再和物质发生化学反应,从而发生电池内部短路的情况。从而充电时最好是锂电池发生化学反应的...

刀片 电池 工作温度?

刀片电池的液冷板布置在电芯上方,同时在电芯与电芯之间设计了导热层,这种方案的热交换面积比传统方型电芯大很多,能够有效的将电芯的热量传递给水冷板,再加上...

小蚂蚁72A是什么 电池 ?

[最佳回答]车内异味祛除办法:1、手脚麻利,快清垃圾。很多车主常将一些穿戴过的鞋帽或脏抹布等物长期留在车内,或者把一些食物的外包装和瓜皮果壳等放在车内的...

华为nova 7 pro 电池 什么做的?

智能手机使用的是锂电池。锂电池没有记忆效应,所以新手机首次使用时,无需多次充放电激活,随用随充即可。日常使用中注意以下事项,保护手机电池,延长使用寿...

请问 电池 的危害有哪些_其他_舒适100网触屏版

[回答]据有关资料显示:电池中含有大量的重金属,如锌、铅、镉、汞、锰等。据专家测试,一粒纽扣电池能污染600立方米水。一节一号电池烂在地里,能使一平方米...

请问锂材料选择什么干燥设备呢?

[回答]锂材料烘干用微波设备,微波对物料加热时不需要热传导,直接对物体加热;且微波穿透能力强,加热快,可在数秒钟将物料温度快速提高。同时由于物料内外同...

五常大米二代是什么米?

五常大米二号大米是只生长于黑龙江省五常市的优质大米,产地生态环境得天独厚,温差大、积温高、水质好,稻米集寒带黑土之肥沃、采夏日骄阳之精华,营养极其丰富...