汽车 锂电池 号称可减少70%资源浪费,SK On联合Sakuu开发3D打印电动汽车固态锂电池

小编 2024-11-26 聚合物锂电池 23 0

号称可减少70%资源浪费,SK On联合Sakuu开发3D打印电动汽车固态锂电池

SK On与Sakuu(佐久公司)近日签订了一份联合开发协议,共同致力于制造适用于汽车领域的固态锂电池。这些电池将通过3D打印技术进行制造,而不再依赖于传统的锂离子电池。

目前,锂离子电池存在可持续性问题。生产商需要大量提取锂来生产这些电池,然而天然供应量有限。因此,在寻找更安全、更便宜和可持续的电池生产方法方面,竞赛正在进行中。

Sakuu公司提出的3D打印电池方案被认为能够以自定义形状和尺寸打印功能齐全的电池。由于相关打印过程仅使用精确数量的原料物质,这样可以将资源浪费减少70%到90%。同时,所生产的电池据称具有更长的使用寿命,并且更容易回收。

SK On公司目前在美国佐治亚州经营两家电动汽车电池工厂。该公司声称他们与Sakuu的合作将加强其在美国的电池生产计划,并进一步扩大美国东南部的业务。

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拉着几十斤“炸药”开车?锂电池的这些事儿,你了解多少?

按照锂电池的能量密度换算,1kg的锂电池能够一次性释放出的能量相当于100克的TNT炸药,而且,锂电池非常敏感,不管是你手机、笔记本还是电动车里的锂电池都有可能变成一颗炸弹,而引爆它的前提条件就一个,那就是锂电池的

热失控

可能大部分人都知道

电池短路会导致锂电池爆燃

其实,短路也是锂电池热失控的诱因之一

所有电池爆燃事故

本质上都可以归咎于锂电池组的热失控

热失控,简单的理解就是

当锂电池散热不良

积聚热量到一定温度

电池说爆就爆

手机时间用久会发热

但是手机只用一块电池

散热效果好

但是

电动车电池组由无数电芯堆叠!

比如说,特斯拉Model S

电池组由7000多节 18650锂电池组成

散热就成了大问题!

电池热管理有多重要

造电池的造汽车的 明白多了

当初特斯拉松下 买电池的时候

松下的态度就非常坚决

松下:

你连基本的热管理措施都没有

谁给你的勇气做电池组!

后来,特斯拉拿出热管理方案

松下松了口,但也约法三章

哎!

锂电池就是这样一个娇贵 的东西

温度太低 ,不行!

低温工作电池活性差

输出电量减少

还会减少电池使用寿命

温度太高 ,也不行!

一旦热失控就是天大的悲剧

18650锂电池属于NCA三元锂电池

这种电池虽然能量密度大

但引起热失控 的温度却不超过200℃

热管理系统 的作用就是把电池伺候好

——

把电池的温度保持在一个合适的范围内

通常这个温度在30℃左右

而且,要非常灵敏可靠

对于电动车而言

相比“三电” 系统关乎到厂商的“脸面”

热管理系统关乎的是厂商的“良心”

因为它涉及消费者生命财产安全

以刚才提到的特斯拉 为例

Model S采用的是一套液态热管理系统

扁平的冷却管道在电池组内S形布置

通过水和乙二醇混合的冷却剂将热量带走

特斯拉电池组中的冷却水道(箭头所示)

在该系统中

根据电池温度的不同

电池组的冷却液可以切换不同的回路

既可利用车头散热交换器 为电池进行降温

也能用电动机工作产生的温度来加热电池

特斯拉Model S车头散热交换器

同时管控7000多节 电池非常困难

不得不说特斯拉在电池热管理方面的确有一手

但先进的系统有时候难免也会出现纰漏

近期连续的几次特斯拉Model S自燃都和电池热失控有关,作为应对,今年5月份,特斯拉在线升级了热管理系统。

虽然特斯拉在热管理方面有一套办法

天生为小型电器准备的 18650锂电池

有一处先天不足

那就是因为圆柱形表面积太小

导致的圆柱形电池天生散热性能不佳

而专门为电动车打造的

软包电芯方形电芯

在散热上则有着天然优势

宁德时代和比亚迪分别是最大的软包电池和方形电池供应商,这个宁德与上汽开发的电池组,扁平软包电芯更便于散热,而软包电芯之间采用了“芯片”级液冷片,进一步强化电池热管理性能。

电池液态热管理系统也被称为液冷 系统

液冷 系统之外

风冷直冷

都是是电动车常用的电池热管理手段

风冷 是最早的电池热管理手段

风冷相比液冷

就好像吹风扇 对比冲凉

散热效果完全没得比

随着电动车性能的不断提升

纯电动车正在逐渐摒弃 风冷

风冷目前主要被用于电池组较小的

油电混动低性能电动车

丰田THS油电混动系统的电池组即采用了风冷系统

直冷 是利用制冷剂的气液转化带走热量

其原理类似于空调

冷却效果最好

但成本也最高

目前只有部分豪华品牌电动车采用

奔驰最新纯电动车型就采用了直冷电池组

时至今日液冷 正在成为电池热管理的主流

随着电动车整体性能的提升

液冷电池组已下探到价位较低的电动车上

起售价11.98万的名爵EZS采用了液冷电池组

写在最后

对能量的利用和管控能力,是人类文明的体现,锂电池作为一种能量密度极高的储能手段,目前依然是最理想的电动车驱动方式之一,虽然一起起电动车自燃事故让大家对锂电池谈虎色变,但就好比汽油车油箱里的汽油,尽管危险,但目前的技术手段已能够将其稳妥的驾驭,同样的,目前锂电池热管理技术已经成熟,但与此同时,需要的是厂商对锂电池热管理以及对消费者生命财产安全满怀敬畏之心。

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