[汽車之家 資訊] 2024年11月7日,太藍(lán)新能源與長安汽車在重慶聯(lián)合舉辦無隔膜固態(tài)鋰電池技術(shù)發(fā)布會,。雙方聯(lián)合推出無隔膜固態(tài)鋰電池技術(shù),。這項(xiàng)技術(shù)將應(yīng)用于固態(tài)和半固態(tài)電池,預(yù)計(jì)在2026年量產(chǎn)上車,。
減掉隔膜,,太藍(lán)新能源的新思路
能量密度和安全性,就像硬幣的兩面,,一直是行業(yè)討論的永恒的話題,,理想狀態(tài)下電池能量密度越高越好,安全系數(shù)越高越好。但任何事物都具有兩面性,,在傳統(tǒng)液態(tài)電池中,,電池能量密度與安全性是負(fù)強(qiáng)相關(guān)因素,能量密度上升,、溫升會提高,,安全風(fēng)險(xiǎn)就越大。
傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池主材使用PE,、PP材質(zhì)的隔膜,,這種材質(zhì)的隔膜,高溫下易收縮,,易造成正負(fù)極短路,,大量發(fā)熱,引發(fā)電解液燃燒和電極材料熱分解,,進(jìn)而導(dǎo)致電池起火或爆炸,。
為增強(qiáng)隔膜的耐熱性,業(yè)界已開展廣泛研究并實(shí)施多項(xiàng)改進(jìn)措施,,包括在隔膜表面涂抹氧化鋁勃姆石等無機(jī)耐熱材料以及芳綸等有機(jī)高熔點(diǎn)材料,。這些措施雖然在一定程度上提高了隔膜的耐熱能力,但當(dāng)電池溫度升至200°C以上時,,隔膜本體的大幅收縮仍難以遏制,。行業(yè)為解決安全問題,常常采用增加防護(hù)措施的“加”方案,,給電芯增加防爆閥,;在PACK層面,增加氣凝膠,、增加云母片,、增加液冷系統(tǒng)、增加高強(qiáng)度殼體……過度堆砌不僅大幅增加成本,,增加系統(tǒng)復(fù)雜性,,但這些都無法根本解決由隔膜特性引起的鋰電池安全問題。
因此,,太藍(lán)新能源提出了一個新的解決方案,,它們稱為4-3-2-1技術(shù)路線。
第一步,,減掉隔膜,,減掉部分電解液;這是太藍(lán)最先量產(chǎn),、裝車的半固態(tài)電池產(chǎn)品階段,。第二步,,完全減掉電解液;這是太藍(lán)將率先應(yīng)用在部分細(xì)分專業(yè)領(lǐng)域,,如低空經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的全固態(tài)產(chǎn)品階段。第三步,,減掉負(fù)極,,只留下直接產(chǎn)生能量的活性物質(zhì);這是未來,,太藍(lán)的無負(fù)極全固態(tài)產(chǎn)品階段,。
無隔膜固態(tài)鋰電池技術(shù),減掉隔膜,,并在極片表面導(dǎo)入高致密復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)層,,固態(tài)電解質(zhì)層完全不燃燒,在保證高鋰離子傳導(dǎo)能力的同時,,又兼顧提供優(yōu)異的耐熱性,。這種固態(tài)電解質(zhì)層還具有相當(dāng)?shù)捻g性和機(jī)械強(qiáng)度,有效抑制了高溫,、機(jī)械力,、鋰枝晶等因素誘發(fā)的熱失控,從根本上提升了電池安全等級,。太藍(lán)新能源逐步減掉隔膜,、減掉電解液、減掉負(fù)極,,推動電池技術(shù)向全固態(tài)化邁進(jìn),。
相比于液態(tài)鋰離子電池,固態(tài)電池?fù)碛懈叩哪芰棵芏�,、更安全的保障,。然而,不談量產(chǎn)的創(chuàng)新,,都是虛妄的,,從實(shí)驗(yàn)室“走向”生產(chǎn)線,受制于成本和工藝,,全固態(tài)電池大面積應(yīng)用還有很長一段距離,。從產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度來看,目前國內(nèi)外主流電池企業(yè)發(fā)布的全固態(tài)電池產(chǎn)品披露的量產(chǎn)時間基本都在2027—2030年,。
相較之下,,半固態(tài)電池展現(xiàn)出更為樂觀的市場前景:半固態(tài)電池可沿用90%以上原有液態(tài)鋰電池的生產(chǎn)設(shè)備;在電池性能上,,半固態(tài)電池的能量密度,、安全性均有大幅提升。
太藍(lán)新能源這次取消隔膜,成功實(shí)現(xiàn)了無隔膜固態(tài)電池技術(shù)的突破,。在同等條件下,,太藍(lán)無隔膜半固態(tài)電池相比液態(tài)鋰電池安全性能大幅提升。電池安全測試——擠壓,、高溫,、過充,遠(yuǎn)超國標(biāo)要求,。另外根據(jù)官方信息,,太藍(lán)新能源的產(chǎn)品已經(jīng)通過GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》和GB43854-2024《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術(shù)規(guī)范》相關(guān)認(rèn)證,獲得檢驗(yàn) 檢測報(bào)告,。
此次太藍(lán)在發(fā)布會上闡明了量產(chǎn)時間表,,無隔膜半固態(tài)電池計(jì)劃于2026年實(shí)現(xiàn)裝車驗(yàn)證,以滿足新能源電動汽車的應(yīng)用需求,;無隔膜全固態(tài)電池計(jì)劃于2027年實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn),。
兼顧成本與應(yīng)用,產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵一步
無隔膜半固態(tài)電池裝車意味著新能源汽車行業(yè)正邁向新臺階,。
在綜合性能的提升方面,,無隔膜技術(shù)的引入顯著增強(qiáng)了電池的兼容性與靈活性。無隔膜固態(tài)電池技術(shù)通過極片復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)層,、原位亞微米工業(yè)制膜(ISFD)技術(shù)等,,可以有效地抑制鋰枝晶形成及刺穿,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本征安全,。
無隔膜固態(tài)電池技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對多種材料體系的兼容,,涵蓋了NCM、LFP,、LMFP等多元化材料組合,,使得電池可以根據(jù)不同的能量密度需求進(jìn)行靈活定制。
在生產(chǎn)成本的控制上,,無隔膜技術(shù)的應(yīng)用減少了對于傳統(tǒng)隔膜材料的依賴,、減少部分電解液,生產(chǎn)過程中原材料成本可減少10%以上,,還一定程度提升了生產(chǎn)效率,。
“減材制造”——無隔膜固態(tài)電池技術(shù)的推出,是鋰電行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵一步,,加速推動固態(tài)電池的規(guī)�,;瘧�(yīng)用進(jìn)程。作為動力電池的下一代解決方案,,無隔膜固態(tài)鋰電池技術(shù)能夠助力新能源汽車行業(yè)的持續(xù)發(fā)展,,為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)貢獻(xiàn)新能源力量,。(圖/文 汽車之家 冷曉陽)
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