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        揭秘!306Wh/kg的18650電芯是怎樣煉成的?發布時間:2016/7/28?|?來源:中國博廣電氣科技有限公司

        隨著人們對電池續航里程能力要求的不斷提高,眾多電池生產企業也將提升電池能量密度作為主要研發方向之一??萍疾坎块L萬鋼于4月26日在2016中國汽車論壇上表示,今后五年要努力把動力電池單位能量密度提高一倍,把制造成本降低50%,使單位電池能量達到300瓦時以上的同時,成本降至1元以下。

        近日,超威集團發布消息,消息稱超威集團旗下子公司浙江超威創元實業有限公司(以下簡稱超威創元)在圓柱18650鋰電電芯研發方面取得新進展,新研發出的圓柱18650鋰電電芯容量一舉突破3000mAh"大關",達到4050mAh,比能量已超過300wh/kg,提前實現科技部所給出的目標。

        對此,我們對超威創元技術總監任寧進行了獨家采訪,采訪過程中任寧也逐漸揭開了超威創元18650-4050mAh電芯的神秘面紗。

        據任寧介紹,超威創元18650-4050mAh電芯比能量可達306Wh/kg,可以說提前完成了科技部"2020年的動力電池單體比能量300Wh/kg"的目標。此款電芯不僅在容量和比能量上有所突破,在其他性能上也很優異。任寧說,這款電芯循環壽命在300次以上(1C100%DOD),而低溫性能和荷電保持能力均已達到國標(GB/T31484、GB/T31486)要求,-20℃條件下1C放電容量大于70%。

        為了實現新產品的性能優勢,超威創元的科研團隊在電池電極、電解液、隔膜以及相關工藝和技術方面多做出了大量的改進工作。

        超威創元開發這款高容量電芯的最初思路是采用高容量正極材料和高容量負極材料。此體系中正極采用NCA材料,克容量可達200mAh/g,負極采用硅碳負極材料,克容量可達650mAh/g。在隔膜方面,這款電芯采用了PVDF凝膠隔膜,此類隔膜可以有效提升電芯的安全性能,如針刺,擠壓等測試均以通過超威創元企標測試,并且正在第三方檢測機構送檢。電解液方面,超威創元與合作伙伴共同研發出適合此體系的電解液,降低了電解液的粘度,提高了電解液同負極的相容性,解決了高能量密度電芯不容易滲液等問題。

        此外,任寧表示,超威創元在研發這款高容量18650電芯過程中,采用了最新研發的導電體系,提高極片導電性能的同時也提升了主材在極片中的占比。同時超威創元還開發了特有的更薄、更安全的蓋帽體系,使原材料的可用體積增大,從而提升了比能量。

        當編輯問及這款電芯是否會配套在超威創元所生產的新能源物流車上時,任寧表示,此單體電芯雖已開發成功,但目前配合此電芯體系的系統工程還遠遠沒有結束??梢钥隙ǖ氖?,未來該款電芯一定會在超威創元的新能源物流車上實現應用。

        在"2016中國新能源汽車產業高峰論壇上",科技部863計劃電動車動力電池重大專項監測中心主任王子冬提到,18650電芯單體的能量密度可能很高,但是成組后的能量密度不一定占便宜。對此任寧表示認同,他解釋說,"超威創元一直認為成組之后的能量密度和單體電芯的能量密度沒有必然的聯系,成組之后的能量密度更多取決于成組結構、防護等級等一系列合理設計以及材料選用。在結構布局、系統防護等級以及材料應用合理的情況下,各種電芯在成組以后都可以達到較高的能量密度。"

        目前,18650鋰離子電池已被廣泛地應用于筆記本電腦、隨身電源、醫療儀器等電子領域,特別是在新能源電動汽車領域,18650電池已成為電動汽車制造廠商主要選擇之一。隨著三元材料電池在電動乘用車、電動物流車、電動環衛車等車型上的廣泛應用,三元18650鋰離子電池的市場份額也逐漸加大。在提高電池能量密度的同時,如何降低電池成本也成為生產企業急需解決的問題。

        任寧提出,超威創元主要從兩方面著手解決點成成本問題。第一,從源頭控制成本。在電池正負極、隔膜等高端材料方面,國內大部分企業生產及應用還不夠成熟,因此,超威創元配合各材料廠家不斷改進和提高材料的一致性和可使用性,通過規?;a降低材料的成本。第二,從工藝方面控制。超威創元會繼續為該款高容量18650開發新工藝,通過新工藝的實施減少材料浪費、提高成品率,最終實現降低成本。

        任寧還對時下熱議的電池目錄"退出機制"發表了見解,他認為,"退出機制"是保護優質企業,實現公平競爭的有效措施,對推動我國動力電池行業的健康發展具有重要意義,超威創元非常贊成這一觀點。目前我國電池制造水平與日韓等國際巨頭仍存有差距,積極發展動力電池行業是國內眾多生產企業共同的任務。任寧認為國內企業和日韓企業最大的差別在于研發的投入,尤其在研發人員的投入方面,國內企業需要加大投入力度,讓創新的光芒源源不斷的隨時隨地迸發。超威創元在研發上的投入也在逐年遞增,如此次的高容量18650開發,超威創元公司就投入了巨大的人力物力成本,才如此高效的完成了此次4050mAh的18650電芯開發。

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        原標題:揭秘!306Wh/kg的18650電芯是怎樣煉成的?

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