-40度低温锂电池 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 2024-10-06 电池定制 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)

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宇宙之光·贝吉熊科技产品发布会举行:锂电池极寒低温-40-60度快充快放领先行业 实现新能源科技产业绿色崛起

10月15日,重庆晨报·上游新闻记者获悉,宇宙之光·贝吉熊分布式新能源储能电站和等离子科技未来能源项目发布会议举行。在本次会议上,作为未来新能源产业智造龙头英能基科技(集团)展现了其技术、产业和应用的优势和业态;作为未来新能源应用和网络龙头贝吉熊网络科技(集团)也呈现出英能基家族-贝吉熊生态的产品和应用集成,以及在全国的布局和网络建设。

本次会议的主办方英能基科技成立于2014年8月,经过长达近8年的研发,取得了巨大的科研成就和突破。从未来电力新能源发电,到电力储能和转换,到电力新能源的应用等三大产业矩阵形成了新能源全产业链格局。

为进入能源第四阶段,掌握宇宙能完成了技术和人才储备,摆脱传统能源带来的局限性和瓶颈性;面对数万亿的动力电池市场,和数十万亿级的电力储能市场,英能基科技在电子科技大学教授和博导,EnerGeek首席技术官陈泽祥博士,王艳博士,以及总工程师刘昌国先生领导的科研团队在新能源锂电核心材料、电芯、PACK、高-低宽温、能量密度、运行效率功率和安全性等领域实现了锂离子电池产业的一场革命,在工艺、材料、设计和效用方面掌握了核心尖端科技,站在了世界科技前沿,该产品目前已获得上百亿订单,分别用于国防领域,车辆领域,农业领域,储能领域,冷链领域等,彻底解决了传统锂电在充电慢效率,储能功率,行驶安全和工作环境等世界难题。

贝吉熊主要解决了以下几点问题:1.锂电电池充电耐高温+80度以上不起火不冒烟,极致安全不爆炸。2.锂电池极寒低温-40-60度,快充快放领先行业。3.成本低,钠离子电池价格低于锂电池市场一半,性能更优于锂电池。4.功率大。其电池比行业中其他电池功率大5倍,可以用于重型大卡车目前装车有西藏大型矿山车,国内知名品牌大型重型主机厂,乐山旅游局船舶,台湾地区换电柜等应用场景。

普通市民也可享受贝吉熊新能源电池公司科技成果,其科研技术可为摩托3分钟充电、汽车5-10分钟快速充电。

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