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林建:高能量密度圆柱电池研发需要全产业链合作

2018-01-10 11:08:42来源:新能源汽车报作者:综合报道 我要评论(
 
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深圳市比克动力电池有限公司研究院副院长 林建

  比克电池从2001年到现在,历经十几年,在此期间,比克每年都取得了非常大的突破。包括承接国内首个应用于汽车的国家863锂电池项目、获三部委联合颁发的“新能源汽车产业技术创新工程”奖励。比克2016年开发出来2.75Ah圆柱18650电池,循环1000次之后性能仍保持80%以上,具有能量密度高、循环寿命长、安全性高等特点,目前在国内供不应求。

  比克从2006年开始发展新能源汽车用动力电池业务,建成了中国第一条18650自动化产线。目前,比克的18650圆柱电池产线也是中国第一个采用全自动进口设备的生产线,2017年,产能规划达到8GWh。目前,比克的客户包括江淮、东风、众泰、云度、海马等。

  当前,比克18650圆柱电池进入第4代。第1代是2.15Ah,随着消费者和整车厂对电池续航的要求越来越高,比克通过使用更高能量密度的正负极材料,开发了第2代2.4Ah产品。第3代是2.75Ah。第四代3.0Ah的高容量电池也已经开发成功并开始量产,这代电池在国内排名第一。明年比克准备量产的是3.3Ah的动力电池,它的能量密度将达到240Wh/Kg。

  在其他型号产品的规划上,比克正在开发更高能量的21700圆柱电池,包括4.2Ah和5.75Ah的21700。比克也是较早找准三元材料技术路线的锂电企业,早期比克采用532正极材料,但它的克能量只有160,随着我们加入高镍材料,克能量达到了190。在负极方面,提高硅含量是一个有效的途径,可使克容量大幅提高,但也存在体积膨胀的问题,目前我们严格将硅含量控制在10%以内。

  随着技术的进步,比克定能开发出更先进的导电剂来抑制或者适应硅的膨胀收缩,进一步提高硅的循环机能。

  在高镍正极材料方面,目前比克使用的NCA811正极材料性能差异比较大,电解液氧化性也比较强。为了提高能量密度,我们需要导电剂的量越来越少,但是在减少导电剂的情况下,要保证正极材料的接触,我们还需要大量的摸索,找到好的导电剂。通过对比不同材料的导电剂,剖析高低温性能差异,最终跟材料供应商共同研发出了适用的正极材料。

  在负极的优化方面,硅的膨胀收缩会导致它的粉化,比克还需要通过各种导电剂来解决。

  通过对比不同硅的性能,剖析衰减原因,然后提出适宜的改善路径,跟供应商一起共同开发。我们希望找到一个好的导电剂,在硅巨大的体积膨胀收缩下,仍然能够保证硅颗粒之间的互相接触。

  在粘接剂方面,我们也做了大量的工作。假如不能抑制硅的膨胀,比克还是希望能找到一些对锂离子传电比较好的导电剂,保证锂离子的接触。首先,粘接剂的容量差异要小。其次,比克还需要进一步优化对硅颗粒的粘黏,以提高它的循环性能。

  总结比克电池在圆柱电池高容量体系上进行的大量工作,无论在国内还是国际,目前都是一流水平。也希望更多的汽车厂商能够跟比克进行合作,比克也愿意将较为完善的电能解决方案提供给大家。

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