近年來,随着國際社會對環境保護、資源優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産品在生活場景中的應用更加迅速。
創明電池在圓柱锂離子電池行業深耕 20 年,是中科院物理所孵化的國内第一家量産圓柱锂離子電池的企業。自成立以來,一直專注于高容量锂離子電池的研發和生産制造,在 18650 圓柱電池上實現了 6 次容量突破。公司近年在 21700、32140 與 4680 等大圓柱電池産品上擁有多條材料路線和制造工藝的核心技術儲備,并結合最前沿的固态電池材料體系等其它優勢技術,在創明電池 20 周年之際,研發推出了 21700 高安全準固态锂離子電池産品。據資料顯示,早在 2016 年,創明電池就量産了高鎳體系的 21700 電池,而這款準固态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叠代版,容量高達 6000mAh。
在锂離子電池的研發中,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。随着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,電池一旦出現短路、過充、過放等異常現象,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,加劇電池内部熱量産生,導緻電池更容易發生熱失控,進而起火、爆炸,造成安全事故。因此,開發同時具備高能量密度和高安全性的電芯一直是锂離子電的難題。
此款 21700 高安全準固态锂離子電芯使用低钴多元正極及矽合金負極材料,容量高達 6000mAh,能量密度突破 320Wh/kg,循環壽命長達 1500 周。正極材料采用固态電解質表面修飾技術,其熱穩定性得到明顯改善,并降低了界面阻抗,同時用固态電解質隔膜取代傳統隔膜,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。
産品安全性能突出:
1. 差示掃描量熱(DSC)測試顯示,相較于傳統電池 100%SOC 正極極片,采用固态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. 這款高安全準固态锂離子電池通過 IEC60079 标準防爆短路測試,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 不發生起火、爆炸。
在電動兩輪車迅速發展的同時,電池的安全性能、續航裏程等方面的性能指标也受到各方面的廣泛關注。尤其是頻繁出現的電動兩輪車起火現象,使得消費者以及相關下遊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着高容量、高安全、長壽命和低成本的方向發展。
這款電池滿足 UL1642、IEC62133、GB 31241-2014、GB 17761-2018 等電動兩輪車領域相關标準,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锂離子電池》标準的要求,爲電動兩輪車提供長續航的同時,也爲其安全性能保駕護航。
創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澱和優勢,發布的這款高安全準固态 21700 圓柱锂離子電池具有以下突出特點:1 替代 18650 電池應用場景,綜合性能優化提升超過 80%。2. 電池能量密度達到 320Wh/kg,提升 30%,爲目前國内 21700 電池産品可以達到的最高水平;3. 電池生産工藝及配組技術同步大幅優化,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 ℃熱箱測試及持續極限過充 / 短路測試,是國内首款可以同時通過同類極限安全測試的 21700 電池。
這款高安全準固态 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,可以配合企業創造更加多變的産品外觀,擁有更高容量以及更安全的性能,是面向下一代智能産品需求的重大技術突破。