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解析宁德时代神行超充电池技术!

3年前浏览933

本月中旬宁德时代发布首款磷酸铁锂4C超充电池-神行超充电池。该电池具备4C超充、全温域快充和超长续航的突出特点:

1)4C超充体验,充电10分钟可使得电池容量从20%提升至80%(400km续航);

2)全温域快充,-10℃下可实现30分钟充电80%的电池容量;

3)可实现700km超长续航,低温亏电下零百加速性能不衰减。

围绕电池快充技术创新,神行超充电池采用了

正极:超电子网,充分纳米化的磷酸铁锂正极材料,搭建四通八达的超电子网。(纳米化的磷酸铁锂正极)

负极:二代快离子环技术,对石墨表面进行改性为电流传导搭建高速公路,多梯度分层极片设计,实现快充与续航的完美平衡。(石墨表面改性+多梯度分层极片设计)

超高导电解液配方:有效提升电导率和降低电解液粘度,增强锂离子脱溶剂化能力,为锂离子松绑。(提升电导率和降低电解液黏度)

超薄SEI膜:优化超薄SEI膜,有效降低阻力,使锂离子的穿透“纵享丝滑”。

高孔隙率隔离膜:改善隔离膜高孔隙率、低迂曲度孔道,锂离子液相传输速率,实现快速充电。

安全:达到PPB级别的安全标准。

①改良电解液基因,配备高安全涂层隔离膜;

②电池管理,全局温场智能管控;

③400+验证项目,多级别、多维度、多场景。

在保证长续航的同时综合提升电池充放电倍率水平。宁德时代预计神行电池将于23年底量产,1Q24搭载神行电池的电动车有望上市。

充电功率从1C到4C,电动车正式开启超充时代。

充电倍率的提升给电池的散热性能、防止锂析出和结构设计提出了更高要求。电池厂针对高倍率电池纷纷对材料本征属性和结构设计进行优化升级,在材料上,电池厂主要针对负极和电解液进行创新迭代;在结构上,电池厂通过扩大散热面积和提升散热效率上提出了各自的结构设计方案,整体结构向无模组趋势发展。

当前主流电动车电压平台为400v,电池的充电倍率大概在1C-2C。22年宁德发布的4C麒麟电池以三元体系为主,主要覆盖中高端车型。现在宁德发布的4C神行电池以磷酸铁锂为化学体系,考虑磷酸铁锂正极的成本优势,我们预计4C神行电池相较于4C麒麟电池成本有望下降约10%,有助于未来4C电池在电动车主流车型中不断普及。23年,国内车企包括比亚迪、长安阿维塔、小鹏、北汽极狐、长城、理想和极氪等纷纷推出高压快充车型,充电倍率可达到3C-4C,充电10min续航可增加200km以上。随着多个新车型在23年下半年和24年逐步上市,电动车有望正式开启超充时代。

超充普及下,相关新技术新材料有望不断迭代升级

高压超充电池使得电池环节的各大主材均迎来不同程度的迭代升级,分环节来看:

1)正极:正极的超充体系正向三元的高镍和铁锂的富锂锰基加速发展;

2)负极:传统石墨负极的机理结构对于实现快充存在较多困难,因此需要对传统石墨进行改性升级,这将加速碳包覆(包覆材料需求提升)、导电剂(导电炭黑国产替代加速)和粘结剂(新型粘结剂PAA推广加速)等的迭代应用;

3)电解液:超充性能需要锂离子在电解液和SEI膜中的传输加速,高导电率的LIFSI锂盐和以改善SEI膜性能为主的添加剂有望加速应用。

©文章来源于锂电笔记


来源:锂电那些事
化学电子材料
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-09-03
最近编辑:3年前
锂电那些事
本科 | 技术总监 锂电设备、工艺和材料技术研发应
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