1 основни материјални систем
Позитивни материјал електроде
Три материјала елемената (НЦМ \/ НЦА):
Ницкел (НИ) побољшава капацитет, кобалт (ЦО) стабилизује структуру, а манган \/ алуминијум (МН \/ АЛ) побољшава сигурност. Високи садржај никла (као што је НЦМ811, НЦА) је тренд, али је топлотни изазов за стабилност значајан.
Техничка потешкоћа: Када је садржај никла већи од 90%, постоје значајна питања са животом циклуса и производњом гаса.
Литијум-гвожђе фосфат (ЛФП):
Висока сигурност и ниска цена, али ниска густина енергије (~ 160Вх \/ кг). Бид Бладе батерије су типичне структурне иновације која побољшава проводљивост кроз нанотехнологију и угљеник.
Богата база литијум мангана:
Теоријски капацитет је већи од 300 мм \/ г, али проблеми пригушења напона и низак први ефекат остају решити.
Негативни материјал електроде
Графит:Маинстреам решење, специфични капацитет ~ 372мАх \/ г, близу теоријске границе.
Силицонска негативна електрода: theoretical capacity reaches 4200mAh/g, but volume expansion (>300%) доводи до лошег бициклизма. Раствор укључује нано силицијумног композита и дизајна порозне структуре.
Литијумска метална негативна електрода:Потенцијална опција за батерије на чврстом стању, али проблем дендрита је озбиљан.
Електролит
Течни електролит:Литијум хексафлуорофосфат (ЛипФ6) је главна компонента, а адитиви попут ВЦ и ФЕЦ-а потребни су за побољшање СЕИ филма.
Солид Стате Елецтроритес:Оксид (ЛЛЗО), сулфид (ЛГПС) и полимер (Пео), са ионском проводљивошћу (10 ⁻³ ~ 10 ⁻² с \/ цм) и импеданце интерфејса су кључна уска грла.
Дијафрагма
Тренд полиолефина (ПЕ \/ ПП) базног филма је станданган (<10 μ m)+ceramic coating to enhance heat resistance. The uniformity of pore size in wet process is better than that in dry process.
2 Дизајн ћелијске структуре
Цилиндричне ћелије батерије (као што је 21700, 4680)
Тесла 4680 усваја дизајн таблица, што смањује унутрашњу отпорност за 50%, али процес за заваривање у уху у ЕАР-у је сложен.
БУТЕРАЛНА БАТАРНА БУТЕРИЈА
Сложа (Цатл) ВС Вијуга (бид), слагање има 5% већу густину енергије, али нижа ефикасност производње. ЦТП (ћелија за паковање) Технологија елиминира модуле и постиже групну ефикасност од преко 75%.
Меко паковање батерије
Алуминијска пластична амбалажа, лагана, али са слабом механичком чврстоћом. Општа мотори Ултиум Платформа усваја "флексибилан" дизајн.
3 Кључне тачке производног процеса
Превоз електроде:Склапање доследности дензитета површинске површине требало би да буде мање од ± 1,5%, а суве електроде (као што су квантингсцапе) могу да елиминишу раствараче.
Полар Роллер Пресовање:Густина збијање погађа јонску дифузију, а графитне негативне електроде су обично 1. 6-1. 8г \/ цм ³.
Ињекција и формирање:Након усисавања усисавања, формирање СЕИ филма захтева више факултету за пуњење и пражњење (као што је 0. 2Ц споро пуњење).
Контрола сушења:Садржај влаге треба да буде мањи од 500 ппм како би се спречило ЛипФ6 од хидролизирања и генерисања ХФ-а.
4 пробој у врхунској технологији
Ултра висока никална позитивна електрода:Моноцристаллине + градијентна допинг (као што је ал \/ мг) побољшава стабилност.
Композитни тренутни колекционар:Подлога за кућне љубимце + бакар \/ алуминијумски премаз (као што је ЦАТЛ), смањење тежине за 40% и побољшање сигурности.
Претходна технологија пре литика:Позитивна литијумска додавања литијумске електроде (ЛИ ₂ НИО ₂) или негативна литијумска фолија електроде да надокнади губитак првог утицаја.
Сува електрода:Теслина куповина Маквелл-а промовише процесе без растварача, смањујући потрошњу енергије за 80%.
5 изазова и трендова
Густина енергије:Теоретска граница течних батерија је око 350Вх \/ кг, док чврсте батерије могу бити прелазите 500Вх \/ кг.
Технологија брзо пуњења:Силицијум негативна електрода + суперпроводни електролит може се наплатити на 80% за 15 минута, али ризик од оборина литијум-а мора се сузбити.
Економија рециклирања:Мокри опоравак кобалта и никла је већи од 98%, али је потребно развити ниска цена решења за рециклирање батерије ЛФП.
6 Из перспективе индустријског ланца
ОПРЕМА:Прецизност машине за облагање достиже ± 1 μ м, а брзина машине за навијање је већа од 3М \/ с (водећа интелигентна).
Трошак:Лфп ћелије батерије су сведене на<80/kWh, while ternary battery cells are around 100/kWh.