Dalam gelombang besar transformasi tenaga global, teknologi penyimpanan tenaga, sebagai sokongan utama, mengalami perubahan dan pembangunan yang belum pernah terjadi sebelumnya. Bateri lithium, dengan prestasi cemerlang mereka, telah menjadi tulang belakang medan penyimpanan tenaga semasa. Inovasi teknologi yang berterusan telah menyuntik daya hidup baru ke dalam penggunaan bateri litium dalam bidang penyimpanan tenaga, mengantar era baru penyimpanan tenaga.
Bahan baru memimpin lompatan prestasi
Bahan elektrod positif nikel tinggi meningkatkan ketumpatan tenaga
Ketumpatan tenaga bateri lithium selalu menjadi tumpuan perhatian para penyelidik. Dalam tahun -tahun kebelakangan ini, kejayaan besar telah dibuat dalam penyelidikan dan pembangunan bahan katod nikel yang tinggi. Dalam bahan katod bateri lithium ternary tradisional, bahagian nikel, kobalt, mangan (atau aluminium) yang berlainan menentukan prestasi bateri. Dengan perkembangan teknologi, meningkatkan kandungan nikel telah menjadi jalan utama untuk meningkatkan ketumpatan tenaga. Kemunculan bahan ternary nikel yang tinggi (seperti NCM811, NCA, dan lain -lain) telah meningkatkan kapasiti bateri tertentu. Mengambil NCM811 sebagai contoh, kandungan nikelnya setinggi 80%. Berbanding dengan bahan nikel yang rendah, ia dapat memberikan platform voltan yang lebih tinggi, yang meningkatkan ketumpatan tenaga bateri litium. Ketumpatan tenaga beberapa produk telah melebihi 300WH\/kg. Ini bermakna dengan jumlah dan berat yang sama, bateri litium boleh menyimpan lebih banyak tenaga elektrik, meletakkan asas yang kukuh untuk pengurangan dan pembangunan sistem penyimpanan tenaga yang cekap. Sebagai contoh, dalam beberapa projek penyimpanan tenaga yang diedarkan yang memerlukan ruang yang ketat dan keperluan berat badan, sistem penyimpanan tenaga bateri lithium menggunakan bahan elektrod positif nikel yang tinggi dapat menyimpan elektrik yang mencukupi di ruang terhad untuk memenuhi keperluan elektrik pengguna.
Memperluaskan sempadan prestasi bahan elektrod negatif berasaskan silikon
Dalam bidang bahan elektrod negatif, bahan berasaskan silikon telah menjadi hotspot penyelidikan pada tahun-tahun kebelakangan ini disebabkan oleh kapasiti spesifik teoretikal ultra tinggi (sehingga 4200mAh\/g, jauh lebih tinggi daripada 372mAh\/g elektrod negatif grafit tradisional). Walau bagaimanapun, bahan berasaskan silikon menjalani pengembangan jumlah yang teruk (sehingga 300% -400%) semasa proses caj dan pelepasan, yang membawa kepada kerosakan struktur elektrod dan hayat kitaran yang dipendekkan. Untuk menyelesaikan masalah ini, penyelidik telah mengubahsuai bahan berasaskan silikon melalui teknik seperti nanoteknologi dan komposit. Sebagai contoh, menggabungkan nanopartikel silikon dengan bahan karbon untuk membentuk struktur teras atau berliang tidak hanya boleh menimbulkan perubahan volum silikon semasa proses caj dan pelepasan, tetapi juga meningkatkan kekonduksian bahan. Melalui penambahbaikan teknologi ini, penggunaan bahan elektrod negatif berasaskan silikon dalam bateri litium secara beransur-ansur matang. Bateri lithium menggunakan bahan elektrod negatif berasaskan silikon tidak hanya dapat meningkatkan ketumpatan tenaga bateri dengan ketara, tetapi juga meningkatkan prestasi pengecasan cepat bateri ke tahap tertentu. Diharapkan bahan elektrod negatif berasaskan silikon akan digunakan secara meluas dalam produk bateri lithium pertengahan hingga tinggi dalam beberapa tahun akan datang, terus memperluaskan sempadan prestasi bateri litium dalam medan penyimpanan tenaga.
Mengoptimumkan struktur bateri untuk meningkatkan prestasi yang komprehensif
Struktur yang disusun meningkatkan prestasi bateri
Bateri litium tradisional sering mengamalkan struktur luka, yang mempunyai kecekapan pengeluaran yang tinggi, tetapi terdapat batasan tertentu dari segi konsistensi bateri, keselamatan, dan kehidupan kitaran. Struktur berlapis, sebagai jenis reka bentuk struktur bateri baru, telah mendapat perhatian yang semakin meningkat dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Struktur yang disusun secara berkesan dapat mengurangkan rintangan dalaman bateri dan meningkatkan kecekapan pengecasan dan pelepasan dengan secara berurutan menyusun plat elektrod positif dan negatif dan pemisah, dan kemudian merangkumnya. Sementara itu, disebabkan oleh kawalan yang lebih baik terhadap saiz dan kedudukan lembaran elektrod semasa proses penyusunan, konsistensi bateri meningkat dengan ketara. Dari segi keselamatan, struktur berlamina dapat mengurangkan fenomena bateri yang terlalu panas semasa mengecas dan menunaikan, dan menurunkan risiko pelarian haba. Di samping itu, struktur bateri yang disusun juga berfungsi dengan baik dari segi kehidupan kitaran, memenuhi keperluan sistem penyimpanan tenaga untuk hayat bateri yang panjang. Pada masa ini, beberapa produk bateri lithium penyimpanan tenaga mewah telah mula menggunakan struktur berlamina. Dengan kematangan teknologi yang berterusan dan pengurangan kos, struktur berlamina dijangka digunakan secara meluas dalam bidang bateri lithium penyimpanan tenaga.
Pembungkusan bersepadu meningkatkan kebolehpercayaan bateri
Teknologi pembungkusan bateri juga penting untuk prestasi dan kebolehpercayaan mereka. Kaedah pembungkusan tradisional untuk bateri lithium mempunyai masalah seperti prestasi pengedap yang lemah dan kerentanan terhadap pengaruh alam sekitar luaran. Untuk menangani isu -isu ini, teknologi pembungkusan bersepadu telah muncul. Teknologi pembungkusan bersepadu mengamalkan shell yang terbentuk sepenuhnya, yang sepenuhnya menutup elektrod positif dan negatif, elektrolit, pemisah dan komponen lain bateri dalam ruang tertutup, dengan berkesan menghalang kebocoran elektrolit dan pencerobohan kekotoran luar. Pada masa yang sama, struktur pembungkusan bersepadu dapat lebih baik menahan perubahan tekanan dalaman bateri semasa mengecas dan menunaikan, meningkatkan keselamatan dan kebolehpercayaan bateri. Di samping itu, pembungkusan bersepadu dapat mengurangkan berat dan jumlah bateri secara keseluruhan, dan meningkatkan ketumpatan tenaga bateri. Dalam beberapa projek penyimpanan tenaga luaran, penggunaan sistem penyimpanan tenaga bateri lithium bersepadu dapat disesuaikan dengan persekitaran semulajadi yang keras dan memastikan operasi stabil sistem penyimpanan tenaga.
Meningkatkan Proses Pembuatan Menggalakkan Pembangunan Perindustrian
Pembuatan pintar meningkatkan kecekapan dan kualiti pengeluaran
Dengan kemajuan industri 4. 0, aplikasi teknologi pembuatan pintar dalam bidang pembuatan bateri litium menjadi semakin meluas. Pembuatan pintar telah mencapai kawalan pintar dan automatik proses pengeluaran bateri lithium dengan memperkenalkan teknologi canggih seperti peralatan automasi, robot, dan kecerdasan buatan. Dalam proses pengeluaran sel bateri, peralatan salutan automatik dapat mengawal ketebalan salutan dan keseragaman buburan elektrod dengan tepat, meningkatkan kualiti lembaran elektrod; Robot boleh mencapai operasi ketepatan tinggi semasa proses pemasangan sel-sel bateri, mengurangkan kesilapan manual, meningkatkan kecekapan pengeluaran dan konsistensi produk. Dalam modul bateri dan proses pemasangan sistem, teknologi pembuatan pintar dapat mencapai pengedaran bahan automatik, pemasangan modul, dan ujian sistem, sangat memendekkan kitaran pengeluaran dan meningkatkan kecekapan pengeluaran. Pada masa yang sama, melalui analisis data besar dan algoritma kecerdasan buatan, sistem pembuatan pintar dapat memantau pelbagai parameter dalam proses pengeluaran dalam masa nyata, menemui dan menyelesaikan masalah dalam proses pengeluaran tepat pada masanya, dan meningkatkan kualiti produk dan hasil. Sebagai contoh, pemimpin industri seperti CATL telah meningkatkan kecekapan pengeluaran dan kualiti bateri litium dengan membina kilang -kilang pintar, mempromosikan pembangunan keseluruhan industri bateri litium.
Pembuatan Hijau Mencapai Pembangunan Mampan
Terhadap latar belakang advokasi global untuk pembangunan hijau, penghijauan proses pembuatan bateri lithium juga menjadi trend penting dalam pembangunan industri. Pembuatan hijau memerlukan meminimumkan penggunaan tenaga dan pelepasan pencemar dalam proses pengeluaran bateri litium, dan mencapai kitar semula sumber. Dalam proses perolehan bahan mentah, perusahaan memberi perhatian lebih kepada kemampanan dan keramahan alam sekitar bahan mentah, dan memberi keutamaan untuk memilih bahan mentah yang dihasilkan menggunakan proses hijau dan mesra alam. Semasa proses pengeluaran, langkah-langkah seperti mengoptimumkan proses pengeluaran dan mengamalkan peralatan penjimatan tenaga diambil untuk mengurangkan penggunaan tenaga. Sebagai contoh, mengamalkan teknologi pengeringan baru dan proses rawatan haba dapat mengurangkan penggunaan tenaga sambil memastikan kualiti produk. Dari segi rawatan pencemar, perusahaan telah meningkatkan usaha mereka untuk mengawal bahan pencemar seperti gas ekzos, air kumbahan, dan sisa buangan, mengamalkan teknologi kawalan pencemaran lanjutan untuk mencapai pelepasan bahan pencemar standard. Pada masa yang sama, sesetengah perusahaan secara aktif menjalankan kitar semula dan penggunaan bateri litium sisa. Melalui teknologi kitar semula yang berkesan, logam berharga seperti litium, kobalt, dan nikel dalam bateri litium boleh dikitar semula dan digunakan semula, mengurangkan kebergantungan terhadap sumber -sumber baru, mengurangkan pencemaran alam sekitar, dan membentuk model pembangunan perindustrian yang mampan.