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亿纬锂能在固态电池技术上的进展及未来规划

亿纬锂能在固态电池技术上的进展及未来规划 材荟智造
2024-06-27
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▲ 图源自网络

6月18日,亿纬锂能举办《首届锂电池大会暨亿纬锂能23周年庆》活动。在活动上,亿纬锂能发布大圆柱电池新品Omnicell全能电池,该电池支持6C快充,可实现充电5分钟续航300公里。亿纬锂能中央研究院常务副院长赵瑞瑞在活动上还透露了亿纬锂能在eVTOL的进展及固态电池的布局。其中,公司计划2026年推出全固态电池。

凝胶态技术将其应用于电子雾化产品中;聚合物技术应用于超薄软包电池方面,目前正在产业化;同时还包括动力电池无机全固态电池技术

亿纬锂能在其固态电池技术路线上的选择和进展引起了业界广泛关注。公司采用了硫化物和卤化物复合电解质的技术路线,并对此进行了详细介绍和分析。

技术路线选择

亿纬锂能选择硫化物和卤化物复合电解质技术路线的原因主要有两点:

1. 应对充放电过程中的呼吸效应:氧化物电极在充放电过程中容易变得过于坚硬并产生碎裂,因此需要选择一种柔软的材料,而硫化物和卤化物在这方面更为适合。

2.  高导电率需求:大电池在工作时会产生大量的热量,因此需要电解质具有较高的导电率,以保证电池性能的稳定性。

当前技术难点

亿纬锂能指出,目前固态电池技术主要面临以下几个难点:
1. 硫化物电解质对气体敏感度高:制造过程中需要精确控制气体含量,以避免泄漏。作为全球领先的锂酰氯制造商,亿纬锂能在这方面积累了丰富的经验。
2. 电解质与活性物质之间的界面稳定性:硫化物电解质对正负极不稳定,需要对电极材料进行修饰。尽管正极的修饰已经取得了一定进展,但负极的修饰仍需进一步研究。
3. 电解质包裹技术:在固态表面上实现微米级的混合包裹是一个技术难题,如何使用最少的电解质包裹活性物质表面仍需攻克。
4. 极片成型和致密化:由于固态电解质不具备流动性,极片内部的缝隙可能导致断路,影响离子传导和电池活性。

▲ 图摄于   亿纬锂能

实践成果和产业化目标

经过多次试验,亿纬锂能在小软包电池的研发上已取得稳定进展。在15%电解质含量的条件下,使用811正极材料的电池可实现与液态电池相当的容量,并在400次循环后保持90%的容量。

公司计划分两个阶段推进固态电池的产业化:

1. 2026年:解决工艺路线,推出高功率、高环境耐受性和绝对安全的全固态电池,主要应用于混合动力领域。

2.   2028年:逐步推进400瓦时/kg的全固态电池,实现更高能量密度和更长使用寿命。

亿纬锂能希望通过开发这种超长寿命、全场景不受限的全固态电池,加速万物互联的发展,为行业带来新的突破和机遇。

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