創(chuàng)明電池發(fā)布全球首款基于高安全高能量密度的準固態(tài)21700圓柱電芯

近年來,隨著國際社會對環(huán)境保護、資源優(yōu)化的愈加重視以及全球電動化、智能無繩化等生活場景的崛起,節(jié)能減排、綠色星球、智能生活的理念快速滲透于人們日常生活之中。智能家居,平衡車,E-BIKE,仿生機器人等靠電池能源驅動的智能產品在生活場景中的應用更加迅速。

創(chuàng)明電池在圓柱鋰離子電池行業(yè)深耕20年,是中科院物理所孵化的國內第一家量產圓柱鋰離子電池的企業(yè)。自成立以來,一直專注于高容量鋰離子電池的研發(fā)和生產制造,在18650圓柱電池上實現(xiàn)了6次容量突破。近年來，在21700、32140與4680等大圓柱電池產品上擁有多條材料路線和制造工藝的核心技術儲備,并結合最前沿的固態(tài)電池材料體系等其它優(yōu)勢技術,在創(chuàng)明電池20周年之際,研發(fā)推出了21700高安全準固態(tài)鋰離子電池產品。據(jù)資料顯示,早在2016年,創(chuàng)明電池就量產了高鎳體系的21700電池,而這款準固態(tài)圓柱電池是在其多年制造經驗累積與電化學材料進步基礎上的迭代版,容量高達6000mAh。

在鋰離子電池的研發(fā)中,通常通過使用高鎳材料或提高電池的電壓來提高電池的能量密度。這些方法雖然增加了電池的能量密度,但也帶來了嚴重的安全問題。隨著正極材料中鎳含量逐漸升高,相應材料的熱分解溫度也逐漸降低,電池一旦出現(xiàn)短路、過充、過放等異?，F(xiàn)象,其溫度會急劇上升,較低的熱分解溫度使得正極更容易釋放氧氣,加劇電池內部熱量產生,導致電池更容易發(fā)生熱失控,進而起火、爆炸,造成安全事故。因此,開發(fā)同時具備高能量密度和高安全性的電芯一直是鋰離子電的難題。

此款21700高安全準固態(tài)鋰離子電芯使用低鈷多元正極及硅合金負極材料,容量高達6000mAh,能量密度突破320Wh/kg,循環(huán)壽命長達1500周。正極材料采用固態(tài)電解質表面修飾技術,其熱穩(wěn)定性得到明顯改善,并降低了界面阻抗,同時用固態(tài)電解質隔膜取代傳統(tǒng)隔膜,大幅降低電池中易燃的有機電解質含量,使得電池的安全性能得到顯著提高。

產品安全性能突出:

1. 差示掃描量熱(DSC)測試顯示,相較于傳統(tǒng)電池100%SOC正極極片,采用固態(tài)電解質表面修飾技術的100%SOC正極極片,其熱分解溫度由206.5℃提升至225.1℃。

2.這款高安全準固態(tài)鋰離子電池通過IEC60079標準防爆短路測試,這表明外部短路造成的安全風險可以被有效降低。同時,該款電池具有極高的耐熱性,在180℃熱箱中保持30min不發(fā)生起火、爆炸。

在電動兩輪車迅速發(fā)展的同時,電池的安全性能、續(xù)航里程等方面的性能指標也受到各方面的廣泛關注。尤其是頻繁出現(xiàn)的電動兩輪車起火現(xiàn)象,使得消費者以及相關下游制造廠商對電池的安全性能給予了更高的關注。因此,各大電池廠商也逐漸向著高容量、高安全、長壽命和低成本的方向發(fā)展。

這款電池滿足UL1642、IEC62133、GB 31241-2014、GB 17761-2018等電動兩輪車領域相關標準,同時電池模組滿足GB/T 36672-2018《電動摩托車和電動輕便摩托車用鋰離子電池》標準的要求,為電動兩輪車提供長續(xù)航的同時,也為其安全性能保駕護航。

創(chuàng)明電池結合自身在電池材料體系和制造工藝上多年的技術沉淀和優(yōu)勢,發(fā)布的這款高安全準固態(tài)21700圓柱鋰離子電池具有以下突出特點:1替代18650電池應用場景,綜合性能優(yōu)化提升超過80%。2.電池能量密度達到320Wh/kg,提升30%,為目前國內21700電池產品可以達到的最高水平;3.電池生產工藝及配組技術同步大幅優(yōu)化,電池包成本降低20%;同等電量下電池包重量減輕25%,4.電池和電池包通過180℃熱箱測試及持續(xù)極限過充/短路測試,是國內首款可以同時通過同類極限安全測試的21700電池。

這款高安全準固態(tài)21700電池同時面向智能家居和綠色出行等高端智能領域,可以滿足消費者多元化的使用需求,可以配合企業(yè)創(chuàng)造更加多變的產品外觀,擁有更高容量以及更安全的性能,是面向下一代智能產品需求的重大技術突破。

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