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彭刚柔:软包动力电池能量密度提升研究

导读: 众所周知,软包电池具有能量密度大、内阻好、寿命比较好、良好优质性能等,广泛适配于高能原汽车的新能源选项。

6月5日-6日,2018(第九届)全球汽车论坛于重庆隆重举办。本届论坛以“在变革的时代塑造行业的未来”为主题,旨在展现数年间以及未来汽车产业的新变化、新趋势。以下是广东天劲新能源科技股份有限公司动力储能研究院副院长彭刚柔在论坛中的演讲实录:

彭刚柔:感谢主持人的精彩介绍。我是来自广东天劲新能源股份科技有限公司彭刚柔,今天没有准备PPT,但是还是非常开心能够做一个简短的发言。来自深圳的天劲股份,一是家聚焦于三元软包动力电池的国家高新企业。

众所周知,软包电池具有能量密度大、内阻好、寿命比较好、良好优质性能等,广泛适配于高能原汽车的新能源选项。基于目前国家的技术路线,很多新报道的高能量密度动力电池或者动力电池组也是基于软包形态的。从今年开始,天劲股份联合了包括清华研究生院、深圳市翔丰华科技股份有限公司、深圳市德方纳米股份有限公司、深圳市超思维电子股份有限公司等7家单位共同承接了有关200WH/KG动力电池系统的研发和产业化的课题,总共支出量是4500万辆。

在这样一个强大阵容之下,有关NCA正极材料和硅碳负极材料的安全,有关高安全聚合物纳米功能复合薄的研发材料是整个项目2020年打造300WH/KG这样的水平,甚至更高水平关键技术的突破点,同时不能忘记高精度、高可靠性动力电池管理系统,以及其他系统,这是一个关键。为什么介绍这个项目呢?一方面是感谢深圳同事的通力合作,这样的项目为什么得到专家的青睐和支助?一定程度至少到2020年这个时间段,软包动力电池研发的趋势。首先基于NCA和硅碳这样一个电极材料的软包动力电池,是达成我们目前国家设定的一系列技术规划的一个主流选项,如果不是一个唯一的选项的话。另外对系统工程的关注,也是未来研发工作的一个特点,如果我们没有各种关键材料的突破,也无法研发出高能量密度的电池,没有相应的控制逻辑和控制系统,相信也很难打造真正200WH/KG的动力电池系统。

在NCA和硅碳之后,对于软包动力电池的研发情况,在2020年更多突破点集中在全固态方面。这也是基于软包电池的形态,对全固态良好的兼容性。甚至可以说软包这样的技术路线,最适合全固态锂离子电池设计的技术路线。全固态锂离子电池能够有效甚至完全消除电解液泄露和腐蚀的安全隐患,包括具有较高的电化学窗口、更长的使用寿命以及对多极碟片的支持。

前面单单对软包动力电池发展的能量密度提升做了一个简单的展望。可以预见在新能源车中,在几乎不太有差别的工作体系内,我们会排布出更多的能量,尤其是我们新能源车也会渗透到不同的消费群体中。这样高能量电池系统应该如何满足更加苛刻的工作环境,并且适应不同管理的需求,这是热管理的一个重要原因。如何在电芯开发的开始阶段,对电芯的发力进行均衡设计,如何正确描述动力电池发热技能包括热失能的描述,如何优化设计动力电池系统热流热阻的分布,如何优化有关热管理套件进行优化设计,这是我们热管理工作的主要内容,也是保证动力电池系统能够在一个适宜的环境之下,稳定高效运行的一个重要问题。

简单小结。研发一个高能量密度的电池系统,性能和安全是一个问题的两个方面,这是缺一不可的。谢谢大家!

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